DE112017003542T5

DE112017003542T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112017003542T5
Application number: DE112017003542.2T
Authority: DE
Inventors: Tatsuro Shinzawa
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2019-03-21
Anticipated expiration: 2037-04-28
Also published as: US11453253B2; WO2018012087A1; JP6213623B1; US20190160890A1; JP2018008618A; CN109476180A; DE112017003542B4; CN109476180B

Abstract

Es wird ein Luftreifen bereitgestellt, der eine Degradation der Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit aufgrund von angesammelter Wärme in einem streifenartigen schalldämpfenden Element bei hohen Geschwindigkeiten verhindern kann, während eine ausreichende Geräuscharmut durch das auf einer Reifeninnenfläche angebrachte schalldämpfende Element erreicht wird. Ein erstes schalldämpfendes Element (31) und ein erstes schalldämpfendes Element (32) haften an einer Reifeninnenfläche eines Laufflächenabschnitts (1). Das erste schalldämpfende Element (31) und das erste schalldämpfende Element (32) weisen ein Gesamtvolumen im Bereich von 10 % bis 40 % einer Kapazität eines Reifenhohlraums auf. Das erste schalldämpfende Element (31) ist auf einer Seite in Reifenquerrichtung in Bezug auf eine Position von 40 % einer Breite (Wc) eines zentralen Stegabschnitts (21c) von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts (21c) auf einer Seite in Reifenquerrichtung zu der anderen Seite in Reifenquerrichtung angeordnet. Das erste schalldämpfende Element (32) ist auf der anderen Seite in Reifenquerrichtung in Bezug auf eine Position von 40 % der Breite (Wc) des zentralen Stegabschnitts (21c) von dem anderen Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts (21c) in Reifenquerrichtung zu der einen Seite in Reifenquerrichtung angeordnet. Das erste schalldämpfende Element (31) und das erste schalldämpfende Element (32) sind um 60 % der Breite (Wc) des zentralen Stegabschnitts (21c) voneinander getrennt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen mit einer Vorrichtung zur Verringerung von Reifengeräuschen und betrifft insbesondere einen Luftreifen, der eine Degradation der Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit aufgrund von angesammelter Wärme in einem schalldämpfenden Element bei hohen Geschwindigkeiten verhindern kann, während eine ausreichende Geräuscharmut durch das auf einer Reifeninnenfläche angebrachte schalldämpfende Element erreicht wird.
Stand der Technik
Einer der Faktoren, die Reifengeräusche verursachen, ist die Hohlraumresonanz, die durch im Reifen entstehende Vibration der Luft im Hohlraumabschnitt (Reifenhohlraum) verursacht wird, wenn der Reifen auf einer Felge montiert ist. Diese Hohlraumresonanz tritt auf, wenn ein Laufflächenabschnitt eines Reifens, der eine Fahrbahnoberfläche berührt, aufgrund einer Unebenheit oder dergleichen der Fahrbahnoberfläche vibriert, wenn ein Fahrzeug gefahren wird, und diese Vibration bringt die Luft in dem Reifenhohlraum zum Vibrieren. Da unter der Hohlraumresonanz ein Ton in einem bestimmten Frequenzband als Geräusch wahrgenommen wird, ist es wichtig, den Schalldruckpegel im Frequenzband (Geräuschpegel) aus der Sicht einer Verringerung des Reifengeräuschs zu verringern.
Als ein Verfahren zur Verringerung eines solchen Geräusches wurde vorgeschlagen, ein schalldämpfendes Element, das aus einem porösen Material, wie einem Schwamm, ausgebildet ist, in den Reifenhohlraum einzuführen. Zum Beispiel schlägt Patentdokument 1 einen Luftreifen vor, der mit einem streifenartigen schalldämpfenden Element versehen ist, das an einer Innenumfangsfläche eines Laufflächenabschnitts mit einem Haftmittel befestigt ist. Jedoch haftet in dieser Struktur das schalldämpfende Element direkt an der Reifeninnenfläche, so dass es wahrscheinlich ist, dass sich bei hohen Geschwindigkeiten Wärme in dem Laufflächenabschnitt ansammelt. Dies führt zu einem Problem der Degradation der Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit durch die angesammelte Wärme.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur
Patentdokument 1: JP 5267288 B
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Luftreifens mit einer Vorrichtung zur Verringerung von Reifengeräuschen, der eine Degradation der Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit aufgrund von angesammelter Wärme in einem streifenartigen schalldämpfenden Element bei hohen Geschwindigkeiten verhindern kann, während eine ausreichende Geräuscharmut durch das auf einer Reifeninnenfläche angebrachte schalldämpfende Element erreicht wird.
Lösung des Problems
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Luftreifen mit einem Laufflächenabschnitt, der sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und mit einer Ringform, einem Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind, einem Paar Wulstabschnitte, die von den Seitenwandabschnitten in Reifenradialrichtung nach innen angeordnet sind, einer Karkassenschicht, die zwischen dem Paar Wulstabschnitten angebracht ist, einer Mehrzahl von Gürtelschichten, die auf einer Außenumfangsseite der Karkassenschicht im Laufflächenabschnitt angeordnet sind, Umfangsrillen, die sich entlang der Reifenumfangsrichtung in einer Reifenaußenfläche des Laufflächenabschnitts erstrecken und Stegabschnitten, die zwischen den Umfangsrillen, die in Reifenquerrichtung aneinander angrenzen, definiert sind. Die Anzahl der Umfangsrillen beträgt zwei oder mehr. Die Anzahl der Stegabschnitte beträgt eins oder mehr. Der eine oder die mehreren Stegabschnitt(e) enthalten einen zentralen Stegabschnitt, der sich durchgängig entlang eines gesamten Umfangs des Reifens erstreckt und an einem Reifenäquator angeordnet ist. Ein erstes schalldämpfendes Element und ein zweites schalldämpfendes Element haften an einer Reifeninnenfläche des Laufflächenabschnitts. Das erste schalldämpfende Element und das zweite schalldämpfende Element weisen ein Gesamtvolumen im Bereich von 10 % bis 40 % einer Kapazität eines Reifenhohlraums auf. Das erste schalldämpfende Element ist auf einer Seite in Reifenquerrichtung in Bezug auf eine Position von 40 % einer Breite Wc des zentralen Stegabschnitts von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf einer Seite in Reifenquerrichtung zur anderen Seite in Reifenquerrichtung angeordnet. Das zweite schalldämpfende Element ist auf der anderen Seite in Reifenquerrichtung in Bezug auf eine Position von 40 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf der anderen Seite in Reifenquerrichtung zu der einen Seite in der Reifenquerrichtung angeordnet. Das erste schalldämpfende Element und das zweite schalldämpfende Element sind durch 60 % oder mehr der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts voneinander getrennt.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
In der vorliegenden Erfindung wird, wenn die schalldämpfenden Elemente in dem Reifen vorgesehen sind, das Verhältnis Volumens der dämpfenden Elemente zur Kapazität des Reifenhohlraums (Volumenverhältnis der schalldämpfenden Elemente) wie vorstehend beschrieben auf 10 % bis 40 % eingestellt, so dass die schalldämpfenden Elemente ausreichend groß sind. Somit kann eine ausgezeichnete Schalldämpfungsleistung erreicht und eine Geräuschleistung verbessert werden. In diesem Fall wird versucht, das oben genannte Volumenverhältnis mit einem einzigen schalldämpfenden Element zu erreichen, wobei die angesammelte Wärme im schalldämpfenden Element bei hohen Geschwindigkeiten erhöht und damit die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit nachteilig beeinflusst wird. In der vorliegenden Erfindung wird jedoch, wie vorstehend beschrieben, das Paar von schalldämpfenden Elementen einschließlich des ersten schalldämpfenden Elements und des zweiten schalldämpfenden Elements eingesetzt. Das Paar von schalldämpfenden Elementen ist, wie vorstehend beschrieben, voneinander getrennt und ist an diesen Positionen angeordnet, während eine Innenoberflächenseite des zentralen Stegabschnitts, in welcher Wärme am ehesten in dem Laufflächenabschnitt erzeugt werden kann und angesammelte Wärme erzeugt werden kann, wenn es zu einer direkten Haftung der schalldämpfenden Elemente kommt, vermieden wird. Somit kann die angesammelte Wärme bei hohen Geschwindigkeiten wirksam unterdrückt und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit verbessert werden. Das erste schalldämpfende Element oder das zweite schalldämpfende Element ist auf der einen Seite oder der anderen Seite in Reifenquerrichtung in Bezug auf die Position 40 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts von einem Endabschnitt oder dem anderen Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts in Reifenquerrichtung zu der anderen Seite oder der einen Seite in Reifenquerrichtung angeordnet. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Erfindung eine solche Struktur den Fall beinhaltet, dass der Endabschnitt des ersten schalldämpfenden Elements oder der Endabschnitt des zweiten schalldämpfenden Elements auf der Innenseite in Reifenquerrichtung mit einer Position von 40 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts von einem Ende, oder dem anderen Ende des zentralen Stegabschnitts in Reifenquerrichtung zur anderen Seite, oder zur einen Seite in Reifenquerrichtung übereinstimmt.
In der vorliegenden Erfindung ist eine Richtung zur Montage an einem Fahrzeug vorgegeben. Die eine Seite in Reifenquerrichtung ist eine Fahrzeuginnenseite, die eine Innenseite in Bezug auf eine Innenseite in Bezug auf das Fahrzeug zu einem Zeitpunkt der Montage am Fahrzeug ist. Die andere Seite in Reifenquerrichtung ist eine Fahrzeugaußenseite, die eine Außenseite in Bezug auf das Fahrzeug zum Zeitpunkt der Montage am Fahrzeug ist. Es ist bevorzugt, dass ein Volumen V1 des ersten schalldämpfenden Elements kleiner ist als ein Volumen V2 des zweiten schalldämpfenden Elements. Bei dieser Struktur wird in dem für Hochgeschwindigkeitsfahrten bestimmten Fahrzeug, bei dem die Reifen so montiert sind, dass sie sich hauptsächlich im negativen Sturz befinden, das schalldämpfende Element (das erste schalldämpfende Element), das die angesammelte Wärme verursacht, auf der Fahrzeuginnenseite, in der die Wärme relativ wahrscheinlich erzeugt wird, reduziert, um die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit zu verbessern. Eine relativ große Menge des schalldämpfenden Elements (des zweiten schalldämpfenden Elements) ist auf der Fahrzeugaußenseite befestigt, in der die Wärme relativ weniger wahrscheinlich erzeugt wird, um die Geräuschleistung aufrechtzuerhalten. Somit ist die Struktur vorteilhaft, um diese Leistungen auf eine gut ausgeglichene und kompatible Weise bereitzustellen.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass ein Verhältnis von V2/V1 des Volumens V1 des ersten schalldämpfenden Elements und des Volumens V2 des zweiten schalldämpfenden Elements eine Beziehung von 1,2 ≤ V2/V1 ≤ 3,8 erfüllt. Dadurch kann das Gleichgewicht des Volumens des Paars von schalldämpfenden Elementen zufriedenstellend sein, und daher ist die Struktur vorteilhaft, um die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit und die Geräuschleistung in einer kompatiblen Art und Weise bereitzustellen.
In der vorliegenden Erfindung wird die nach folgende Struktur bevorzugt. Das heißt, die Richtung zur Montage an einem Fahrzeug ist vorgegeben. Die eine Seite in Reifenquerrichtung ist die Fahrzeuginnenseite, welche die Innenseite in Bezug auf das Fahrzeug zum Zeitpunkt der Montage am Fahrzeug ist, und die andere Seite in Reifenquerrichtung ist die Fahrzeugaußenseite, welche die Außenseite in Bezug auf das Fahrzeug zu einem Zeitpunkt der Montage am Fahrzeug ist. Die Anzahl der Umfangsrillen beträgt vier oder mehr. Die Anzahl der Stegabschnitte beträgt drei oder mehr. Zusätzlich zu dem zentralen Stegabschnitt weisen die drei oder mehr Stegabschnitte einen innersten Stegabschnitt auf, der an einer Position angrenzend zu der Fahrzeugaußenseite einer Umfangsrille angeordnet ist, die sich durchgängig entlang des gesamten Umfangs des Reifens erstreckt und an einer innersten Fahrzeugseite angeordnet ist. Das erste schalldämpfende Element ist auf der Fahrzeuginnenseite in Bezug auf eine Position von 45 % einer Breite Wi des innersten Stegabschnitts von einem Endabschnitt des innersten Stegabschnitts auf der Fahrzeuginnenseite zur Fahrzeugaußenseite angeordnet. Das zweite schalldämpfende Element ist auf der Fahrzeugaußenseite in Bezug auf eine Position von 30 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf der Fahrzeugaußenseite zu der Fahrzeuginnenseite angeordnet. Mit dieser Struktur in dem für Hochgeschwindigkeitsfahrt vorgesehenen Fahrzeug, bei dem die Reifen hauptsächlich in negativem Sturz montiert sind, kann in einem Fall, in dem vier oder mehr Umfangsrillen bereitgestellt sind, um eine große Anzahl von Stegabschnitten (drei oder mehr Stegabschnitte) bereitzustellen, das Umgehen des Bereichs vom zentralen Stegabschnitt zum innersten Stegabschnitt (Bereich, in dem Wärme am ehesten in dem zentralen Stegabschnitt erzeugt werden kann) ebenso vermieden werden wie der zentrale Stegabschnitt. Entsprechend wird die angesammelte Wärme effektiver verhindert, und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit kann weiter verbessert werden. Das erste schalldämpfende Element ist auf der Fahrzeuginnenseite in Bezug auf die Position von 45 % der Breite Wi des innersten Stegabschnitts vom Endabschnitt des innersten Stegabschnitt auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Erfindung eine solche Struktur den Fall beinhaltet, dass der Endabschnitt des ersten schalldämpfenden Elements auf der Innenseite in Reifenquerrichtung mit der Position von 45 % der Breite Wi des innersten Stegabschnitts vom Endabschnitt des innersten Stegabschnitts auf der Fahrzeuginnenseite bis zur Fahrzeugaußenseite übereinstimmt. Das zweite schalldämpfende Element ist auf der Fahrzeugaußenseite in Bezug auf die Position von 30 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts von dem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf der Fahrzeugaußenseite zur Fahrzeuginnenseite angeordnet. Diese Struktur beinhaltet den Fall, dass der Endabschnitt des zweiten schalldämpfenden Elements auf der Innenseite in Reifenquerrichtung mit der Position von 30 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts vom Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf der Fahrzeugaußenseite bis zur Fahrzeuginnenseite übereinstimmt.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der Endabschnitt des ersten schalldämpfenden Elements und der Endabschnitt des zweiten schalldämpfenden Elements auf der Außenseite in Reifenquerrichtung in Bezug auf die Endabschnitte der Gürtelschichten in Reifenquerrichtung nach innen in Reifenquerrichtung angeordnet sind. Bei dieser Struktur sind die schalldämpfenden Elemente nicht über die Endabschnitte der Gürtelschichten auf der Außenseite in Reifenquerrichtung angeordnet. Somit werden die schalldämpfenden Elemente nicht durch Dehnung beeinflusst, die an den Endabschnitten der Gürtelschichten verursacht wird, und die Struktur ist vorteilhaft beim Verbessern der Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass sowohl das erste schalldämpfende Element als auch das zweite schalldämpfende Element einen fehlenden Abschnitt an mindestens einem Abschnitt in Reifenumfangsrichtung enthält. Damit wird es den streifenartigen schalldämpfenden Elementen möglich, die Verformung eines Reifens bei der Befüllung (Ausdehnung des Reifens) und/oder die Scherspannung an der Kontaktfläche durch langes Rollen am Boden zu tolerieren.
Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Erfindung Abmessungen und Querschnittsflächen des Reifens gemessen werden, wenn der Reifen auf einer regulären Felge montiert und auf den normalen Innendruck mit Luft befüllt ist. Insbesondere ist in diesem Zustand eine Breite jedes der Elemente eine Länge zwischen den beiden Endabschnitten jedes der Elemente in Breitenrichtung. Es ist zu beachten, dass die „Breite BT der Gürtelschicht“ eine Breite der Gürtelschicht aus der Mehrzahl der Gürtelschichten angibt, die auf einer äußersten Umfangsseite angeordnet ist. Ferner ist die „Kapazität des Reifenhohlraums“ eine Kapazität des zwischen Reifen und Felge gebildeten Hohlraumabschnitts (Kapazität des gesamten Hohlraumabschnitts ohne die schalldämpfenden Elemente) in diesem Zustand. „Reguläre Felge“ ist eine Felge, die durch einen Standard für jeden Reifen gemäß einem System von Standards definiert ist, das Standards einschließt, auf denen 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. „Regulärer Innendruck“ ist ein Luftdruck, der durch Standards für jeden Reifen nach einem System von Standards definiert ist, das Standards umfasst, auf denen Reifen beruhen, und bezieht sich auf einen „maximum air pressure“ (maximalen Luftdruck) im Falle der JATMA, auf den maximalen Wert in der Tabelle „TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltbefüllungsdrücken) im Falle der TRA und auf den „INFLATION PRESSURE“ (Befüllungsdruck) im Falle der ETRTO. Allerdings wird der an dem Fahrzeug angegebene Luftdruck verwendet, wenn es sich bei dem Reifen um einen Originalausrüstungsreifen handelt. „Reguläre Last“ ist eine Last, die durch Standards für jeden Reifen gemäß einem System von Standards definiert ist, das Standards einschließt, auf denen Reifen basieren, und bezieht sich auf „maximale Lastenkapazität“ bei JATMA, auf den maximalen Wert in der Tabelle „TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltbefüllungsdrücken) bei TRA und auf „LASTENKAPAZITÄT“ bei ETRTO.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Meridianquerschnittsansicht eines Luftreifens gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Meridianquerschnittsansicht eines Luftreifens gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine äquatoriale Querschnittsansicht, die den Luftreifen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nun wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen eine detaillierte Beschreibung der Konfigurationen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gegeben.
Wie in 1 veranschaulicht, schließt der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung einen in Reifenumfangsrichtung verlaufenden, ringförmigen Laufflächenabschnitt 1, ein Paar Seitenwandabschnitte 2, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts 1 angeordnet sind, und ein Paar Wulstabschnitte 3, die von den Seitenwandabschnitten 2 in Reifenradialrichtung nach innen angeordnet sind, ein. Das Bezugszeichen CL in 1 bezeichnet den Reifenäquator. In einem Luftreifen ist eine Richtung zur Montage an einem Fahrzeug vorgegeben. Insbesondere ist die IN-Seite in den Zeichnungen eine Seite, die in Bezug auf das Fahrzeug eine Innenseite ist, wenn der Reifen auf dem Fahrzeug montiert ist (nachstehend als Fahrzeuginnenseite bezeichnet), und die OUT-Seite in den Zeichnungen ist eine Seite, die als eine Außenseite in Bezug auf das Fahrzeug bezeichnet ist, wenn der Reifen auf dem Fahrzeug montiert ist (nachstehend als Fahrzeugaußenseite bezeichnet).
Eine Karkassenschicht 4 ist zwischen dem Rechts-Links-Paar Wulstabschnitte 3 angebracht. Die Karkassenschicht 4 beinhaltet eine Mehrzahl von sich in Reifenradialrichtung erstreckenden verstärkenden Cordfäden und ist um einen in jedem der Wulstabschnitte 3 angeordneten Wulstkern 5 von der Fahrzeuginnenseite hin zur Fahrzeugaußenseite zurückgefaltet. Außerdem sind Wulstfüller 6 auf dem Außenumfang der Wulstkerne 5 angeordnet, und jeder Wulstfüller 6 ist von einem Hauptkörperabschnitt und einem zurückgefalteten Abschnitt der Karkassenschicht 4 umschlossen. Eine Mehrzahl (im Beispiel der Zeichnung zwei Schichten) von Gürtelschichten 7 ist auf einer Außenumfangsseite der Karkassenschicht 4 im Laufflächenabschnitt 1 eingebettet. Diese Gürtelschichten 7 schließen jeweils eine Mehrzahl von verstärkenden Cordfäden, die in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt sind, ein, und die Richtungen der verstärkenden Cordfäden der unterschiedlichen Schichten überschneiden einander. In diesen Gürtelschichten 7 ist der Neigungswinkel der verstärkenden Cordfäden in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung im Bereich von beispielsweise 10° bis 40° festgelegt. Außerdem ist eine Mehrzahl von Gürteldeckschichten 8 auf der Außenumfangsseite der Gürtelschichten 7 bereitgestellt. In dem Beispiel von 1 sind zwei Schichten bereitgestellt, die eine einzelne vollständige Deckschicht 8f und eine Randabdeckung 8e enthalten. Die gesamte Deckschicht 8f grenzt an die Außenumfangsseite der Gürtelschichten 7 an und bedeckt die gesamte Breite der Gürtelschichten 7. Die Randabdeckung 8e ist auf der Außenumfangsseite der vollständigen Deckschicht 8f angeordnet und deckt lokal beide Endabschnitte der Gürtelschichten 7 und beide Endabschnitte der vollständigen Deckschicht 8f in Breitenrichtung ab. Die Gürteldeckschichten 8 beinhalten jeweils organische Fasercordfäden, die in Reifenumfangsrichtung ausgerichtet sind, und die organischen Fasercordfäden sind in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung in einem Winkel von zum Beispiel 0° bis 5° festgelegt.
In der vorliegenden Erfindung sind schalldämpfende Elemente auf einem solchen typischen Luftreifen montiert, wie später beschrieben wird, und sind so eingestellt, dass sie an Stegabschnitten angeordnet sind, die durch Umfangsrillen in der Außenfläche des Laufflächenabschnitts 1 definiert sind. Somit ist die grundlegende Querschnittsstruktur des Luftreifens, auf dem die schalldämpfenden Elemente montiert sind, nicht auf die vorstehend beschriebene Struktur beschränkt.
In der vorliegenden Erfindung sind zwei oder mehr Umfangsrillen 10, die sich in Reifenumfangsrichtung erstrecken, in der Außenfläche des Laufflächenabschnitts 1 ausgebildet. Ein oder mehrere Stegabschnitte 21 und zwei (einer für jede Seite in Reifenquerrichtung) Schulterstegabschnitte 22 sind durch diese Umfangsrillen 10 gebildet. Der Stegabschnitt 21 ist dadurch definiert, dass er zwischen zwei Umfangsrillen 10 angeordnet ist, die in Reifenquerrichtung angrenzend zueinander angeordnet sind. Der Schulterstegabschnitt 22 ist auf jeder der Außenseiten der Umfangsrillen 10 in Reifenquerrichtung definiert, die auf den äußersten Seiten der Reifenquerrichtung angeordnet sind. Die Stegabschnitte 21 müssen einen zentralen Stegabschnitt 21c enthalten, der sich durchgängig entlang des gesamten Umfangs des Reifens erstreckt und an dem Reifenäquator CL angeordnet ist. Wenn vier oder mehr Umfangsrillen 10 bereitgestellt sind, um drei oder mehr Stegabschnitte 21 zu definieren, schließen die Stegabschnitte 21 ferner einen innersten Stegabschnitt 21i ein, der an einer Position angrenzend auf die Fahrzeugaußenseite der Umfangsrille 10 angeordnet ist, die sich durchgängig entlang des gesamten Umfangs des Reifens erstreckt und auf der innersten Fahrzeugseite angeordnet ist. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Außenfläche des Laufflächenabschnitts 1 vier Umfangsrillen 10, und es sind drei Stegabschnitte 21 und zwei Schulterstegabschnitte 22 ausgebildet. Die Stegabschnitte 21 schließen den zentralen Stegabschnitt 21c und den innersten Stegabschnitt 21i ein.
In der vorliegenden Erfindung sind schalldämpfende Elemente 30 an einer inneren Oberfläche des Reifens montiert. In der vorliegenden Erfindung werden als schalldämpfende Elemente 30 insbesondere ein Paar schalldämpfender Elemente 30 mit einem ersten schalldämpfenden Element 31 und einem zweiten schalldämpfenden Element 32 verwendet, die in Reifenquerrichtung voneinander getrennt angeordnet sind. Jedes des ersten schalldämpfenden Elements 31 und des zweiten schalldämpfenden Elements 32 ist aus einem streifenartigen porösen Material ausgebildet, das sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt. Das poröse Material, welches das schalldämpfende Element 30 bildet, weist offene Zellen auf und weist auf der Basis der porösen Struktur vorher festgelegte schalldämpfende Eigenschaften auf. Als das poröse Material des schalldämpfenden Elements 30 kann zum Beispiel Polyurethanschaum verwendet werden. Das schalldämpfende Element 30 wird beispielsweise über eine Haftmittelschicht 40 in dem Bereich auf der Reifeninnenfläche befestigt, der dem Laufflächenabschnitt 1 entspricht. Zum Beispiel wird vorzugsweise ein doppelseitiges Klebeband als die Haftmittelschicht 40 verwendet. Eine Abmessung des schalldämpfenden Elements 30 kann in Abhängigkeit von der Größe des Luftreifens, der ein Montageziel ist, und der gewünschten Schalldämpfungsleistung geeignet eingestellt werden. Um eine ausreichende Schalldämpfungsleistung zu erhalten, wird ein Volumen der schalldämpfenden Elemente 30 (Gesamtvolumen des ersten schalldämpfenden Elements 31 und des zweiten schalldämpfenden Elements 32) auf 10 % bis 40 % einer Kapazität des Reifenhohlraums eingestellt.
Wenn die schalldämpfenden Elemente 30 mit einer solchen ausreichenden Größe direkt an der Reifeninnenoberfläche haften, wird Wärme in den schalldämpfenden Elementen 30 bei hohen Geschwindigkeiten angesammelt, und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit wird nachteilig beeinflusst. Somit ist in der vorliegenden Erfindung, wie in 2 dargestellt, das erste schalldämpfende Element 31 auf der Fahrzeuginnenseite in Bezug auf eine Position von 40 % einer Breite Wc des zentralen Stegabschnitts 21c von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts 21c auf der Fahrzeuginnenseite zur Fahrzeugaußenseite angeordnet. Das zweite schalldämpfende Element 32 ist auf der Fahrzeugaußenseite in Bezug auf eine Position von 40 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts 21c von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts 21c auf der Fahrzeugaußenseite zur Fahrzeuginnenseite angeordnet. Gleichzeitig sind das erste schalldämpfende Element 31 und das zweite schalldämpfende Element 32 voneinander um 60 % oder mehr der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts 21c getrennt.
Es ist zu beachten, dass eine solche Anordnung der schalldämpfenden Elemente 30 in einem Fall bevorzugt wird, in dem die Richtung zur Montage am Fahrzeug wie in dem dargestellten Beispiel vorgegeben ist. Wenn die Richtung zur Montage am Fahrzeug nicht vorgegeben ist, dann ist das erste schalldämpfende Element 31 auf einer Seite in Reifenquerrichtung in Bezug auf die Position von 40 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts 21c von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts 21c in Reifenquerrichtung zu der anderen Seite in Reifenquerrichtung angeordnet. Das zweite schalldämpfende Element 32 ist auf der anderen Seite in Reifenquerrichtung in Bezug auf die Position von 40 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts 21c von dem anderen Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts 21c in Reifenquerrichtung zu der einen Seite in Reifenquerrichtung angeordnet. Gleichzeitig wird eine Trennrichtung D zwischen dem ersten schalldämpfenden Element 31 und dem zweiten schalldämpfenden Element 32 auf 60 % oder mehr der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts 21c eingestellt.
In dieser Anordnung der schalldämpfenden Elemente 30 sind sowohl das erste schalldämpfende Element 31 als auch das zweite schalldämpfende Element 32 so angeordnet, dass eine Position vermieden wird, die dem zentralen Stegabschnitt 21c an der Innenumfangsoberfläche des Reifens entspricht. Wenn ein Bezugspunkt P1 eine Position von 40 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts 21c vom Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts 21c auf der Fahrzeuginnenseite zur Fahrzeugaußenseite ist und ein Bezugspunkt P2 eine Position von 40 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts 21c vom Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts 21c auf der Fahrzeugaußenseite zur Fahrzeuginnenseite ist, wird das erste schalldämpfende Element 31 auswärts vom Bezugspunkt P1 in Reifenquerrichtung (auf der Fahrzeuginnenseite) angeordnet. In diesem Fall beträgt ein Abstand L1 zwischen dem Bezugspunkt P1 und einem Ende des ersten schalldämpfenden Elements 31 nach innen der Reifenquerrichtung (auf der Fahrzeugaußenseite) 0 % oder mehr der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts 21c. Ferner ist das zweite schalldämpfende Element 32 außerhalb des Bezugspunkts P2 in Reifenquerrichtung (auf der Fahrzeugaußenseite) angeordnet, und ein Abstand L2 zwischen dem Bezugspunkt P2 und einem Ende des ersten schalldämpfenden Elements 31 nach innen der Reifenquerrichtung (auf der Fahrzeuginnenseite) beträgt 0 % oder mehr der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts 21c. Ferner ist, selbst wenn sich die schalldämpfenden Elemente 31 und 32 mit dem zentralen Stegabschnitt 21c überlappen, ein Überlappungsbetrag X (Summe eines Überlappungsbetrags x1 des ersten schalldämpfenden Elements 31 und ein Überlappungsbetrag x2 des zweiten schalldämpfenden Elements 32) auf 40 % oder kleiner der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts eingestellt.
Um die Geräuschleistung durch Verwendung der schalldämpfenden Elemente 30 mit einem ausreichenden Verhältnis des Volumens der schalldämpfenden Elemente 30 auf die Kapazität des Reifenhohlraums (dem Volumenverhältnis der schalldämpfenden Elemente 30) zu verbessern, wird das Paar der schalldämpfenden Elemente 30 einschließlich des ersten schalldämpfenden Elements 31 und des zweiten schalldämpfenden Elements 32, wie vorstehend beschrieben, verwendet. Das Paar von schalldämpfenden Elemente 30 ist, wie vorstehend beschrieben, voneinander getrennt und ist, während die Innenoberflächenseite des zentralen Stegabschnitts 21c vermieden wird, an den Positionen angeordnet, in denen Wärme am ehesten in dem Laufflächenabschnitt 1 erzeugt werden kann und angesammelte Wärme erzeugt werden kann, wenn es zu einer direkten Haftung der schalldämpfenden Elemente 30 kommt. Entsprechend wird die angesammelte Wärme bei hohen Geschwindigkeiten wirksam unterdrückt, und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit kann verbessert werden. Auch die Geräuschleistung und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit können in hohem Maße ausgewogen und kompatibel bereitgestellt werden.
Wenn bei dieser Konfiguration das Volumen der schalldämpfenden Elemente 30 kleiner als 10 % des Reifenhohlraumvolumens ist, wird es schwierig, die schalldämpfende Wirkung ausreichend zu erreichen. Wenn das Volumen der schalldämpfenden Elemente 30 mehr als 40 % der Reifenhohlraumkapazität beträgt, wird der Einfluss der angesammelten Wärme und dergleichen größer, was zu einem Risiko einer Beeinträchtigung der Reifenleistung führen kann. Außerdem ist der Reduzierungseffekt für die Hohlraumresonanz gesättigt, so dass ein weiterer Geräuschreduzierungseffekt nicht zu erwarten ist. In einem Fall, in dem ein einziges schalldämpfendes Element als schalldämpfendes Element 30 anstelle des Paares, wie das erste schalldämpfende Element 31 und das zweite schalldämpfende Element 32, verwendet wird, um das vorstehend genannte Volumenverhältnis zu erreichen, ist die Anordnung zur Vermeidung des zentralen Stegabschnitts 21c, in dem Wärmeentwicklung auftreten kann, schwierig zu verwenden. Entsprechend wird die angesammelte Wärme bei hohen Geschwindigkeiten erhöht, und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit kann nicht verbessert werden. Wenn die Anordnung der schalldämpfenden Elemente 30 die vorstehend genannte Beziehung nicht erfüllt und der Überlappungsbetrag X der schalldämpfenden Elemente 30 und des zentralen Stegabschnitts 40 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts übersteigt, wird die angesammelte Wärme erhöht, und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit kann nicht verbessert werden.
Das vorstehend genannte Positionsverhältnis kann auch auf einen Fall angewendet werden, in dem zwei Umfangsrillen 10 bereitgestellt sind und nur der zentraler Stegabschnitt 21c als der Stegabschnitt 21 ausgebildet ist. In einem Fall, in dem jedoch mehr als zwei Umfangsrillen 10 in dem Reifen mit der vorgegebenen Montagerichtung am Fahrzeug bereitgestellt werden, insbesondere in dem vier oder mehr Umfangsrillen 10 und drei oder mehr Stegabschnitte 21 (einschließlich des zentralen Stegabschnitts 21c und des innersten Stegabschnitts 21i) und zwei Schulterstegabschnitte 22 ausgebildet sind, ist es bevorzugt, dass die schalldämpfenden Elemente 30 so angeordnet sind, dass sie den Bereich vom zentralen Stegabschnitt 21c bis zum innersten Stegabschnitt 21i umgehen, wie in 3 dargestellt, sowie den zentralen Stegabschnitt 21c wie oben beschrieben umgehen. Insbesondere wird bevorzugt, dass das erste schalldämpfende Element 31 auf der Fahrzeuginnenseite in Bezug auf eine Position von 45 % einer Breite Wi des innersten Stegabschnitts 21i von einem Endabschnitt des innersten Stegabschnitts 21i auf der Fahrzeuginnenseite zu der Fahrzeugaußenseite angeordnet ist und dass das zweite schalldämpfende Element 32 auf der Fahrzeugaußenseite in Bezug auf eine Position von 30 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts 21c von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts 21c auf der Fahrzeugaußenseite zu der Fahrzeuginnenseite angeordnet wird.
Mit anderen Worten, wenn ein Bezugspunkt P3 eine Position von 45 % der Breite Wi des innersten Stegabschnitts 21i vom Endabschnitt des innersten Stegabschnitts 21i auf der Fahrzeuginnenseite bis zur Fahrzeugaußenseite ist, wird bevorzugt, dass das erste schalldämpfende Element 31 auswärts vom Bezugspunkt P3 in Reifenquerrichtung (auf der Fahrzeuginnenseite) angeordnet ist, so dass ein Abstand L3 zwischen dem Bezugspunkt P3 und einem Endabschnitt des ersten schalldämpfenden Elements 31 einwärts von der Reifenquerrichtung (auf der Fahrzeugaußenseite) 0 % oder größer von der Breite Wi des innersten Stegabschnitts 21i beträgt. Außerdem ist es bevorzugt, dass das zweite schalldämpfende Element 32 auswärts vom Bezugspunkt P2 in Reifenquerrichtung (auf der Fahrzeugaußenseite) angeordnet ist, so dass der Abstand L2 zwischen dem Bezugspunkt P2 und dem Endabschnitt des ersten schalldämpfenden Elements 31 einwärts von der Reifenquerrichtung (auf der Fahrzeuginnenseite) 10 % oder mehr der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts 21c beträgt. Das heißt, selbst wenn das erste schalldämpfende Element 31 mit dem innersten Stegabschnitt 21i überlappt, ist es bevorzugt, dass ein solcher Überlappungsbetrag x3 45 % oder weniger der Breite Wi des innersten Stegabschnitts 21i beträgt. Selbst wenn das zweite schalldämpfende Element 32 mit dem zentralen Stegabschnitt 21c überlappt, ist es bevorzugt, dass der Überlappungsbetrag x2 30 % oder kleiner der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts beträgt.
Mit dieser Struktur können in dem für Hochgeschwindigkeitsfahrt vorgesehenen Fahrzeug, bei dem die Reifen hauptsächlich in negativem Sturz angebracht sind, in einem Fall, in dem vier oder mehr Umfangsrillen 10 bereitgestellt sind, um eine große Anzahl von Stegabschnitten (drei oder mehr Stegabschnitte 21) bereitzustellen, die schalldämpfenden Elemente 30 bereitgestellt werden, während der Bereich vom zentralen Stegabschnitt 21c zum innersten Stegabschnitt 21i (Bereich, in dem Wärme am ehesten in dem zentralen Stegabschnitt 21c erzeugt werden kann) ebenso umgangen wird wie der zentrale Stegabschnitt 21c. Entsprechend wird die angesammelte Wärme effektiver verhindert, und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit kann weiter verbessert werden. In diesem Fall, wenn die Überlappungsbeträge x2 und x3 die vorstehend genannten Bereiche überschreiten, ist es schwierig, eine effektive Verhinderung der angesammelten Wärme im Luftreifen zu erreichen, der drei oder mehr Stegabschnitte 21 enthält und in einem negativen Sturz eingestellt ist.
In allen Fällen ist es bevorzugt, dass die Endabschnitte der schalldämpfenden Elemente 30 auswärts von der Reifenquerrichtung als einwärts von der Reifenquerrichtung in Bezug auf eine Endabschnittsposition B der Gürtelschichten 7 auswärts von der Reifenquerrichtung angeordnet sind. Das heißt, selbst wenn das Paar von schalldämpfenden Elementen 30 (das erste schalldämpfende Element 31 und das zweite schalldämpfende Element 32) unter Umgehung des zentralen Stegabschnitts 21c oder des Bereichs vom zentralen Stegabschnitt 21c zum innersten Stegabschnitt 21i angeordnet sind, wird es bevorzugt, dass die schalldämpfenden Elemente 30 so angeordnet sind, dass sie die Endabschnittsposition B der Gürtelschichten 7 nicht auswärts von der Reifenquerrichtung kreuzt. Durch Anordnen der schalldämpfenden Elemente 30 wie vorstehend beschrieben werden die schalldämpfenden Elemente 30 nicht durch eine Verzerrung beeinflusst, die in der Endabschnittsposition B der Gürtelschichten 7 verursacht wird, was sich vorteilhaft bei der Verbesserung der Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit auswirkt.
Das Volumen des ersten schalldämpfenden Elements 31 und das Volumen des zweiten schalldämpfenden Elements 32 können miteinander übereinstimmen oder voneinander verschieden sein. Wie im Beispiel in 1 und 3 dargestellt, wird jedoch im Falle des Reifens mit der vorgegebenen Montagerichtung am Fahrzeug bevorzugt, dass das schalldämpfende Element auf der Fahrzeuginnenseite (das erste schalldämpfende Element 31 in 1) ein Volumen V1 kleiner als ein Volumen V2 des schalldämpfenden Elements auf der Fahrzeugaußenseite (das zweite schalldämpfende Element 32 in 1) aufweist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass ein Verhältnis V2/V1 des Volumens V1 und des Volumens V2 eine Beziehung von 1,2 ≤ V2/V1 ≤ 3,8 erfüllt. In einem allgemeinen Fahrzeug, das für Hochgeschwindigkeitsfahrten bestimmt ist, sind die Reifen im negativen Sturz montiert, somit wird relativ wahrscheinlich auf der Fahrzeuginnenseite im Reifen mit der vorgegebenen Montagerichtung am Fahrzeug Wärme erzeugt. Daher wird durch Erfüllen der vorstehend genannten Volumenbeziehung eine Menge des schalldämpfenden Elements 30 (des ersten schalldämpfenden Elements 31), das die angesammelte Wärme verursacht, auf der Fahrzeuginnenseite reduziert, um die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit zu verbessern. Auf der Fahrzeugaußenseite, auf der Wärme relativ weniger wahrscheinlich erzeugt wird, ist eine relativ große Menge des schalldämpfenden Elements 30 (des zweiten schalldämpfenden Elements 32) befestigt. Entsprechend kann die Geräuschleistung verbessert werden. Als ein Ergebnis ist es vorteilhaft, die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit und die Geräuschleistung ausgewogen und kompatibel bereitzustellen. In diesem Fall, wenn das Volumenverhältnis der schalldämpfenden Elemente 30 von V2/V1 kleiner ist als 1,2, besteht nahezu keine Volumendifferenz zwischen dem Volumen auf der Fahrzeuginnenseite und dem Volumen der Fahrzeugaußenseite. Somit ist es schwierig, die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit und die Geräuschleistung in einer ausgewogenen Weise bereitzustellen. Wenn das Volumenverhältnis der schalldämpfenden Elemente 30 von V2/V1 größer als 3,8 ist, ist das schalldämpfende Element 30 auf der Fahrzeuginnenseite (das erste schalldämpfende Element 31) so klein, dass die Schalldämpfungsleistung des ersten schalldämpfenden Elements 31 unzureichend ist. Alternativ ist das schalldämpfende Element auf der Fahrzeugaußenseite (das zweite schalldämpfende Element 32) so groß, dass die angesammelte Wärme aufgrund des zweiten schalldämpfenden Elements 32 erhöht wird.
Für das erste schalldämpfende Element 31 und das zweite schalldämpfende Element 32, wie in 4 dargestellt, wird es bevorzugt, dass das schalldämpfende Element 30 einen ausgesparten Abschnitt 50 enthält, in dem das schalldämpfende Element 30 in mindestens einem Abschnitt in Reifenumfangsrichtung, der verwendet wird, nicht vorhanden ist. Die Ausdehnung des Reifens während der Befüllung oder der Scherspannung durch Rollen auf Grund kann über einen langen Zeitraum toleriert werden, indem der ausgesparte Abschnitt 50, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt wird. Es ist bevorzugt, dass ein oder drei bis fünf ausgesparte Abschnitte 50 am Reifenumfang bereitgestellt sind. Das heißt, wenn zwei ausgesparte Abschnitte 50 auf dem Reifenumfang bereitgestellt sind, wird die Reifengleichmäßigkeit aufgrund der Massenunwucht signifikant verschlechtert. Wenn sechs oder mehr ausgesparte Abschnitte auf dem Reifenumfang bereitgestellt sind, werden die Produktionskosten signifikant erhöht. Es ist zu beachten, dass der ausgesparte Abschnitt 50, der in dem ersten schalldämpfenden Element 31 bereitgestellt ist, und der ausgesparte Abschnitt 50, der in dem zweiten schalldämpfenden Element 32 bereitgestellt ist, Positionen in Reifenumfangsrichtung aufweisen können, die miteinander übereinstimmen oder sich voneinander unterscheiden.
Beispiele
Neun Arten von Luftreifen in den Beispielen des Stands der Technik 1 bis 2, den Vergleichsbeispielen 1 bis 2 und in den Beispielen 1 bis 26, die jeweils eine Reifengröße 275/35ZR20 und eine in 1 dargestellte Grundkonfiguration hatten, wurden mit den folgenden Bedingungen hergestellt, die in den Tabellen 1 bis 2 dargestellt sind: Montagerichtung in Bezug auf das für den Luftreifen spezifizierte Fahrzeug, Form des/der schalldämpfenden Elemente, Volumenverhältnis des/der schalldämpfenden Elemente(s), Verhältnis des Volumens V1 des ersten schalldämpfenden Elements und des Volumens V2 des zweiten schalldämpfenden Elements (Volumenverhältnis von V2/V1), die Abstände L1 bis L3, Trennrichtung D, Überlappungsbeträge x1 bis x3, Überlappungsbeträge X (Summe der Überlappungsbeträge x1 und x2), Position(en) des Endabschnitts (der Endabschnitte) des/der schalldämpfenden Elemente(s) auf der Außenseite in Reifenquerrichtung und die Anzahl der ausgesparten Abschnitte.
Es ist zu beachten, dass in der Spalte bezüglich der Form des/der schalldämpfenden Elemente, wenn ein einzelnes streifenartiges schalldämpfendes Element verwendet wurde, „Einzeln“ angezeigt wird, und bei Verwendung von zwei streifenartigen schalldämpfenden Elementen (das erste schalldämpfende Element und das zweite schalldämpfende Element), „Paar“ angezeigt wird. Das Volumenverhältnis des schalldämpfenden Elements gibt ein Verhältnis (%) des Volumens des schalldämpfenden Elements zu der Kapazität des Reifenhohlraums an. Wenn das Paar von schalldämpfenden Elementen (das erste schalldämpfende Element und das zweite schalldämpfende Element) bereitgestellt wurden, zeigt das Volumenverhältnis ein Verhältnis (%) des Gesamtvolumens des Paars von schalldämpfenden Elementen zu der Kapazität des Reifenhohlraums an.
Der Bezugspunkt P1 ist die Position von 40 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts von dem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf der Fahrzeuginnenseite zu der Fahrzeugaußenseite. Der Bezugspunkt P2 ist die Position von 40 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts von dem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf der Fahrzeugaußenseite zu der Fahrzeuginnenseite. Der Bezugspunkt P3 ist die Position von 45 % der Breite Wi des innersten Stegabschnitts vom Endabschnitt des innersten Stegabschnitts auf der Fahrzeuginnenseite zur Fahrzeugaußenseite. In diesem Fall schließen die Abstände L1 bis L3 den Abstand (L1) zwischen dem Bezugspunkt P1 und dem Endabschnitt des ersten schalldämpfenden Elements auf der Innenseite in Reifenquerrichtung (auf der Fahrzeugaußenseite), den Abstand (L2) zwischen dem Bezugspunkt P2 und dem Endabschnitt des zweiten schalldämpfenden Elements auf der Innenseite in Reifenquerrichtung (auf der Fahrzeuginnenseite) und den Abstand (L3) zwischen dem Bezugspunkt P3 und dem Endabschnitt des ersten schalldämpfenden Elements auf der Innenseite in Reifenquerrichtung (auf der Fahrzeugaußenseite) ein. Jeder der Abstände L1 und L2 ist durch das Verhältnis (%) zu der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts angegeben, und der Abstand L3 ist durch das Verhältnis (%) zu der Breite Wi des innersten Stegabschnitts angegeben. Wenn die Montagerichtung an dem Fahrzeug im Luftreifen nicht vorgegeben ist, werden die „Fahrzeuginnenseite“ und die „Fahrzeugaußenseite“ in der vorgenannten Beschreibung als „eine Seite in Reifenquerrichtung“ bzw. „die andere Seite in Reifenquerrichtung“ betrachtet. In dem Fall, in dem das erste schalldämpfende Element in Bezug auf den Bezugspunkt P3 auswärts von der Reifenquerrichtung angeordnet wurde, entfällt der Abstand L1. Wenn das erste schalldämpfende Element in Bezug auf die Bezugspunkte P1 bis P3 innerhalb der Reifenquerrichtung angeordnet wurde, wird ein negativer Wert gezeigt.
Die Trennrichtung D ist ein Abstand zwischen dem ersten schalldämpfenden Element und dem zweiten schalldämpfenden Element und wird durch das Verhältnis (%) zu der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts angegeben. In dem Beispiel, in dem das erste schalldämpfende Element in Bezug auf den Bezugspunkt P3 auswärts von der Reifenquerrichtung angeordnet ist, und die Trennrichtung D signifikant größer ist als die Breite Wc des zentralen Stegabschnitts, entfällt die Trennrichtung D.
Die Überlappungsbeträge x1 bis x3 schließen den Überlappungsbetrag (x1) des ersten schalldämpfenden Elements und des zentralen Stegabschnitts, den Überlappungsbetrag (x2) des zweiten schalldämpfenden Elements und den zentralen Stegabschnitt, den Überlappungsbetrag (x3) des ersten schalldämpfenden Elements bzw. des innersten Stegabschnitts ein. Jeder der Überlappungsbeträge x1 und x2 wird durch das Verhältnis (%) zu der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts angegeben, und der Überlappungsbetrag x3 wird durch das Verhältnis (%) zu der Breite Wi des innersten Stegabschnitts angegeben. In dem Beispiel, in dem das erste schalldämpfende Element in Bezug auf den Bezugspunkt P3 auswärts von der Reifenquerrichtung angeordnet ist, entfällt der Überlappungsbetrag x1.
Hinsichtlich der Positionen der Endabschnitte der schalldämpfenden Elemente auf der Außenseite in Reifenquerrichtung wird „Innenseite“ angezeigt, wenn die Endabschnitte nach innen von der Reifenquerrichtung in Bezug auf die Endabschnitte der Gürtelschichten auf der Außenseite in Reifenquerrichtung angeordnet sind. Wenn die Endabschnitte an den Positionen der Endabschnitte der Gürtelschichten auf der Außenseite in Reifenquerrichtung angeordnet sind, wird „Übereinstimmung“ angezeigt. Wenn die Endabschnitte auswärts von der Reifenquerrichtung in Bezug auf die Positionen der Endabschnitte der Gürtelschichten auf der Außenseite in Reifenquerrichtung angeordnet sind, wird „Außenseite“ angezeigt. Es ist zu beachten, dass in dem Beispiel, in dem diese Komponente „Außenseite“ ist, jeder der Endabschnitte der schalldämpfenden Elemente auf der Innenseite in Reifenquerrichtung mit dem zentralen Stegabschnitt oder dem innersten Stegabschnitt überlappt. Somit sind die schalldämpfenden Elemente über die Endabschnitte der Gürtelschichten auf der Außenseite in Reifenquerrichtung angeordnet.
Diese neunundzwanzig Arten von Luftreifen wurden mit den nachstehend beschriebenen Bewertungsmethoden auf ihre Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit und Geräuscharmut bewertet. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 1 dargestellt.
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit Jeder der Testreifen wurde auf ein Rad mit einer Felgengröße von 20x9,5J montiert und auf einen Luftdruck von 270 kPa befüllt. Ein Fahrtest wurde unter Verwendung einer Trommelprüfmaschine unter den Bedingungen eines Sturzwinkels von 0° oder -2° und einer Last von 7,5 kN durchgeführt. Konkret wurde eine Anfangsgeschwindigkeit von 250 km/h festgelegt und die Geschwindigkeit wurde alle zwanzig Minuten um 10 km/h erhöht. Die Fahrt wurde durchgeführt, bis ein Ausfall des Reifens auftrat, und die Geschwindigkeit zum Zeitpunkt des Versagens des Reifens wurde gemessen. Als Auswertungsergebnis wurde der Messwert (Geschwindigkeit) für jeden der Testreifen angezeigt. Höhere Indexwerte geben eine bessere Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit an. Es ist zu beachten, dass in den Tabellen 1 und 2 das Auswertungsergebnis bei einem Sturzwinkel von 0° und das Auswertungsergebnis bei einem Sturzwinkel von -2° in den verschiedenen Spalten dargestellt wurden. Die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit mit dem Sturzwinkel von -2° wurde als die Leistung der Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit für den Fall angenommen, wenn der Reifen im negativen Sturz am Fahrzeug montiert wurde, der für Hochgeschwindigkeitsfahrten vorgesehen ist. Das heißt, ein zufriedenstellendes Ergebnis, das zumindest bei einem Sturzwinkel von 0° erzielt wurde, deutet darauf hin, dass eine zufriedenstellende Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit erreicht werden kann. Auch ein zufriedenstellendes Ergebnis, das auch bei einem Sturzwinkel von -2° erzielt wurde, deutet darauf hin, dass weiterhin eine ausgezeichnete Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit erreicht werden kann.
Geräuscharmut

Jeder der Testreifen wurde auf ein Rad mit einer Felgengröße von 20x9,5J montiert, auf einen Luftdruck von 230 kPa befüllt und an einem Testfahrzeug mit einem Hubraum vom 3000 cc angebracht. Das Testfahrzeug wurde auf einer Teststrecke mit einer Asphalt-Straßenoberfläche mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 50 km/h gefahren. Der Schalldruckpegel des Geräusches, das von einem Mikrofon aufgenommen wurde, das an einer Fensterposition des Fahrersitzes angebracht ist, wurde gemessen. Als Auswertungsergebnisse wurden die Reziproken der Messergebnisse in fünf Grade eingeteilt, wobei das Produkt aus dem Beispiel Stands der Technik 1 Grad 3 zugeordnet wurde. Höhere Grade zeigen höhere Geräuscharmut an. [Tabelle 1-I]

		Beispiel des Stands der Technik	Vergleichsbeispiel	Vergleichsbeispiel	Beispiel	Beispiel
		1	1	2	1	2
Vorgegebene Montagerichtung		Nein	Nein	Nein	Nein	Nein
Form des schalldämpfenden Elements		Einzeln	Paar	Paar	Paar	Paar
Volumenverhältnis des schalldämpfenden Elements		20	20	20	20	20
Volumenverhältnis V2/V1		0	1	1	1	1
Abstand L1		-	-5	0	20	0
Abstand L2		-	-5	0	20	40
Abstand L3		-	-	-	-	-
Trennabstand D		-	10	20	60	60
Überlappungsbetrag x1		-	45	40	20	40
Überlappungsbetrag x2		-	45	40	20	0
Überlappungsbetrag x		100	90	80	40	40
Überlappungsbetrag x3		-	-	-	-	-
Position des äußeren Endabschnitts des schalldämpfenden Elements in Reifenquerrichtung		Innenseite	Innenseite	Innenseite	Innenseite	Innenseite
Anzahl ausgesparter Abschnitte		1	1	1	1	1
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit (Sturzwinkel 0°)	km/h	310	310	310	330	330
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit (Sturzwinkel -2°)	km/h	310	310	310	320	320
Geräuscharmut		3	3	3	3	3

[Tabelle 1-II]

		Beispiel 3	Beispiel 4	Beispiel 5	Beispiel 6	Beispiel 7	Beispiel 8
Vorgegebene Montagerichtung		Nein	Nein	Nein	Nein	Nein	Ja
Form des schalldämpfenden Elements		Paar	Paar	Paar	Paar	Paar	Paar
Volumenverhältnis des schalldämpfenden Elements		20	20	20	20	20	5
Volumenverhältnis V2/V1		1	1	1	1	1	1
Abstand L1		40	25	35	40	45	25
Abstand L2		0	25	35	40	45	25
Abstand L3		-	-	-	-	-	-
Trennabstand D		40	70	90	100	110	70
Überlappungsbetrag x1		0	15	5	0	0	15
Überlappungsbetrag x2		40	15	5	0	0	15
Überlappungsbetrag x		40	30	10	0	0	30
Überlappungsbetrag x3
Position des äußeren Endabschnitts des schalldämpfenden Elements in Reifenquerrichtung		Innenseite	Innenseite	Innenseite	Innenseite	Innenseite	Innenseite
Anzahl ausgesparter Abschnitte		1	1	1	1	1	1
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit (Sturzwinkel 0°)	km/h	330	330	330	330	330	330
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit (Sturzwinkel -2°)	km/h	320	320	320	320	320	320
Geräuscharmut		3	3	3	3	3	3

[Tabelle 1-III]

		Beispiel 9	Beispiel 10	Beispiel 11
Vorgegebene Montagerichtung		Ja	Ja	Ja
Form des schalldämpfenden Elements		Paar	Paar	Paar
Volumenverhältnis des schalldämpfenden Elements		10	40	45
Volumenverhältnis V2/V1		1	1	1
Abstand L1		25	25	25
Abstand L2		25	25	25
Abstand L3		-	-	-
Trennabstand D		70	70	70
Überlappungsbetrag x1		15	15	15
Überlappungsbetrag x2		15	15	15
Überlappungsbetrag x		30	30	30
Überlappungsbetrag x3		-	-	-
Position des äußeren Endabschnitts des schalldämpfenden Elements in Reifenquerrichtung		Innenseite	Innenseite	Innenseite
Anzahl ausgesparter Abschnitte		1	1	1
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit (Sturzwinkel 0°)	km/h	330	330	330
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit (Sturzwinkel -2°)	km/h	320	320	320
Geräuscharmut		3	3,5	3,5

[0042] [Tabelle 2-I]

		Beispiel 12	Beispiel 13	Beispiel 14	Beispiel 15	Beispiel 16	Beispiel 17
Vorgegebene Montagerichtung		Ja	Nein	Nein	Nein	Nein	Nein
Form des schalldämpfenden Elements		Paar	Paar	Paar	Paar	Paar	Paar
Volumenverhältnis des schalldämpfenden Elements		20	20	20	20	20	20
Volumenverhältnis V2/V1		0,5	1,2	2	3,8	4	2
Abstand L1		25	25	25	25	25	-
Abstand L2		25	25	25	25	25	0
Abstand L3		-	-	-	-	-	-5
Trennabstand D		70	70	70	70	70	-
Überlappungsbetrag x1		15	15	15	15	15	-
Überlappungsbetrag x2		15	15	15	15	15	40
Überlappungsbetrag x		30	30	30	30	30	-
Überlappungsbetrag x3		-	-	-	-	-	50
Position des äußeren Endabschnitts des schalldämpfenden Elements in Reifenquerrichtung		Innenseite	Innenseite	Innenseite	Innenseite	Innenseite	Innenseite
Anzahl ausgesparter Abschnitte		1	1	1	1	1	1
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit (Sturzwinkel 0°)	km/h	330	330	330	330	330	330
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit (Sturzwinkel -2°)	km/h	320	330	330	330	330	340
Geräuscharmut		3	3,5	3,5	3,5	3	3

[Tabelle 2-II]

		Beispiel 18	Beispiel 19	Beispiel 20	Beispiel 21	Beispiel 22	Beispiel 23
Vorgegebene Montagerichtung		Nein	Nein	Nein	Nein	Nein	Nein
Form des schalldämpfenden Elements		Paar	Paar	Paar	Paar	Paar	Paar
Volumenverhältnis des schalldämpfenden Elements		20	20	20	20	20	20
Volumenverhältnis V2/V1		2	2	2	2	2	2
Abstand L1		-	-	-	-	-	-
Abstand L2		10	20	30	40	10	10
Abstand L3		0	10	25	45	0	0
Trennabstand D		-	-	-	-	-	-
Überlappungsbetrag x1
Überlappungsbetrag x2		30	20	10	0	30	30
Überlappungsbetrag x		-	-	-	-	-	-
Überlappungsbetrag x3		45	35	20	0	45	45
Position des äußeren Endabschnitts des schalldämpfenden Elements in Reifenquerrichtung		Innenseite	Innenseite	Innenseite	Innenseite	Übereinstimmung	Außenseite
Anzahl ausgesparter Abschnitte		1	1	1	1	1	1
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit (Sturzwinkel 0°)	km/h	340	340	340	340	340	340
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit (Sturzwinkel -2°)	km/h	340	340	340	340	340	340
Geräuscharmut		3	3	3	3	3	3

[Tabelle 2-III]

		Beispiel 24	Beispiel 25	Beispiel 26
Vorgegebene Montagerichtung		Nein	Nein	Nein
Form des schalldämpfenden Elements		Paar	Paar	Paar
Volumenverhältnis des schalldämpfenden Elements		20	20	20
Volumenverhältnis V2/V1		2	2	2
Abstand L1		-	-	-
Abstand L2		10	10	10
Abstand L3		0	0	0
Trennabstand D		-	-	-
Überlappungsbetrag x1		-	-	-
Überlappungsbetrag x2		30	30	30
Überlappungsbetrag x		-	-	-
Überlappungsbetrag x3		45	45	45
Position des äußeren Endabschnitts des schalldämpfenden Elements in Reifenquerrichtung		Innenseite	Innenseite	Innenseite
Anzahl ausgesparter Abschnitte		0	2	3
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit (Sturzwinkel 0°)	km/h	340	340	340
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit (Sturzwinkel -2°)	km/h	340	340	340
Geräuscharmut		3	3	3

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, wurde in jedem der Beispiele 1 bis 26 die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit verbessert, während die Geräuscharmut im Vergleich zum Beispiel des Stands der Technik 1 aufrechterhalten wurde. Insbesondere in den Beispielen, in denen das Volumenverhältnis von V2/V1, die Abstände L1 bis L3 und die Überlappungsbeträge x1 bis x3 in den Beispielen 8 bis 26 mit der vorgegebenen Montagerichtung am Fahrzeug innerhalb geeigneter Bereiche eingestellt sind, konnte die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit im Falle der Einstellung im Negativsturz weiter verbessert werden. Unterdessen war in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 der Überlappungsbetrag des schalldämpfenden Elements und des zentralen Stegabschnitts so groß, dass die angesammelte Wärme erhöht wurde. Somit konnte die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit nicht verbessert werden.
Bezugszeichenliste

1: Laufflächenabschnitt
2: Seitenwandabschnitt
3: Wulstabschnitt
4: Karkassenschicht
5: Wulstkern
6: Wulstfüller
7: Gürtelschicht
8: Gürteldeckschicht
8f: komplette Deckschicht
8e: Randdeckschicht
10: Umfangsrille
21: Stegabschnitt
21c: Zentraler Stegabschnitt
21i: Innerster Stegabschnitt
22: Schulterstegabschnitt
30: Schalldämpfendes Element
31: Erstes schalldämpfendes Element
32: Zweites schalldämpfendes Element
40: Haftmittelschicht
50: Ausgesparter Abschnitt
CL: Reifenäquator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5267288 B [0004]

Claims

Luftreifen, umfassend: einen Laufflächenabschnitt, der sich in einer Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die von den Seitenwandabschnitten in Reifenradialrichtung nach innen angeordnet sind; einen Karkassenabschnitt, der zwischen dem Paar Reifenwulstabschnitte angeordnet ist; eine Vielzahl von Gürtelschichten, die an einem äußeren Umfang der Karkassenschicht im Laufflächenabschnitt angeordnet sind; Umfangsrillen, die sich entlang der Reifenumfangsrichtung in einer Reifenaußenfläche des Laufflächenabschnitts erstrecken; und Stegabschnitte, die zwischen den Umfangsrillen definiert sind, die in Reifenquerrichtung aneinander angrenzen, wobei die Anzahl der Umfangsrillen zwei oder mehr beträgt, die Anzahl der Stegabschnitte eins oder mehr beträgt, der eine oder die mehreren Stegabschnitte einen zentralen Stegabschnitt enthalten, der sich durchgängig entlang eines gesamten Umfangs des Reifens erstreckt und an einem Reifenäquator angeordnet ist, ein erstes schalldämpfendes Element und ein zweites schalldämpfendes Element an einer Reifeninnenfläche des Laufflächenabschnitts haften, das erste schalldämpfende Element und das zweite schalldämpfende Element ein Gesamtvolumen im Bereich von 10 % bis 40 % einer Kapazität eines Reifenhohlraums aufweisen, das erste schalldämpfende Element auf einer Seite in Reifenquerrichtung in Bezug auf eine Position von 40 % einer Breite Wc des zentralen Stegabschnitts von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf einer Seite in Reifenquerrichtung zur anderen Seite in Reifenquerrichtung angeordnet ist, das zweite schalldämpfende Element auf der anderen Seite in Reifenquerrichtung in Bezug auf eine Position von 40 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf der anderen Seite in Reifenquerrichtung zu der einen Seite in Reifenquerrichtung angeordnet ist, und das erste schalldämpfende Element und das zweite schalldämpfende Element um 60 % oder mehr der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts voneinander getrennt sind.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei eine Richtung zur Montage an einem Fahrzeug vorgegeben ist, die eine Seite in Reifenquerrichtung eine Fahrzeuginnenseite ist, welche eine Innenseite in Bezug auf das Fahrzeug zum Zeitpunkt der Montage am Fahrzeug ist, und die andere Seite in Reifenquerrichtung die Fahrzeugaußenseite ist, welche eine Außenseite in Bezug auf das Fahrzeug zu einem Zeitpunkt der Montage am Fahrzeug ist, und ein Volumen V1 des ersten schalldämpfenden Elements kleiner ist als ein Volumen V2 des zweiten schalldämpfenden Elements.
Luftreifen nach Anspruch 2, wobei ein Verhältnis von V2/V1 des Volumens V1 des ersten schalldämpfenden Elements und des Volumens V2 des zweiten schalldämpfenden Elements eine Beziehung von 1,2 ≤ V2/V1 ≤ 3,8 erfüllen.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Richtung zur Montage an einem Fahrzeug vorgegeben ist, die eine Seite in Reifenquerrichtung eine Fahrzeuginnenseite ist, die eine Innenseite in Bezug auf das Fahrzeug zum Zeitpunkt der Montage am Fahrzeug ist, und die andere Seite in Reifenquerrichtung eine Fahrzeugaußenseite ist, die eine Außenseite in Bezug auf das Fahrzeug zum Zeitpunkt der Montage am Fahrzeug ist, die Anzahl der Umfangsrillen vier oder mehr beträgt, die Anzahl der Stegabschnitte drei oder mehr beträgt, zusätzlich zu dem zentralen Stegabschnitt die drei oder mehr der Stegabschnitte einen innersten Stegabschnitt enthalten, der an einer Position angrenzend zu der Fahrzeugaußenseite einer Umfangsrille angeordnet ist, die sich durchgängig entlang des gesamten Umfangs des Reifens erstreckt und an einer innersten Fahrzeugseite angeordnet ist, das erste schalldämpfende Element auf der Fahrzeuginnenseite in Bezug auf eine Position von 45 % einer Breite Wi des innersten Stegabschnitts von einem Endabschnitt des innersten Stegabschnitts auf der Fahrzeuginnenseite zur Fahrzeugaußenseite angeordnet ist, und das zweite schalldämpfende Element auf der Fahrzeugaußenseite in Bezug auf eine Position von 30 % der Breite Wc des zentralen Stegabschnitts von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf der Fahrzeugaußenseite zu der Fahrzeuginnenseite angeordnet ist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Endabschnitte der ersten schalldämpfenden Elemente und des ersten schalldämpfenden Elements auf der Außenseite in Reifenquerrichtung in Bezug auf die Endabschnitte der Mehrzahl von Gürtelschichten auf der Außenseite in Reifenquerrichtung nach innen in Reifenquerrichtung angeordnet sind.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei sowohl das erste schalldämpfende Element als auch das zweite schalldämpfende Element einen ausgesparten Abschnitt an mindestens einem Abschnitt in Reifenumfangsrichtung aufweisen.