DE112018004600T5

DE112018004600T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112018004600T5
Application number: DE112018004600.1T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Naruse
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2020-05-28
Also published as: JP2019073245A; US20210188020A1; WO2019078281A1; JP6583383B2; CN111225805B; CN111225805A

Abstract

Ein Luftreifen, der ein Abtrennen oder Zerbrechen eines schallabsorbierenden Glieds bei niedrigen Temperaturen verhindern und eine schallabsorbierende Wirkung des schallabsorbierenden Glieds beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten erzielen kann. Der Luftreifen umfasst einen Laufflächenabschnitt (1), der sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte (2), die an gegenüberliegenden Seiten des Laufflächenabschnitts (1) angeordnet sind;und ein Paar Wulstabschnitte (3), die zur Innenseite der Seitenwandabschnitte (2) in Reifenradialrichtung hin angeordnet sind;wobei ein schallabsorbierendes Glied (6) über eine Haftmittelschicht (5) an einer Innenoberfläche des Laufflächenabschnitts (1) entlang der Reifenumfangsrichtung befestigt ist und,wenn eine Temperatur t (°C) des schallabsorbierenden Glieds (6) mindestens in einem Bereich von -20 °C bis 80 °C liegt, eine Reißdehnung y (%) und die Temperatur t (°C) des schallabsorbierenden Glieds (6) die Verhältnisse y ≥ t + 100 und y ≤ 2t + 440 erfüllen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und betrifft insbesondere einen Luftreifen, der ein Abtrennen oder Zerbrechen eines schallabsorbierenden Glieds bei niedrigen Temperaturen verhindern und eine schallabsorbierende Wirkung über das schallabsorbierende Glied beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten erzielen kann.
Stand der Technik
Hohlraumresonanz, die durch Vibration von Luft in einem Reifenhohlraumabschnitt hervorgerufen wird, ist eine Ursache für Reifengeräusche. Hohlraumresonanz tritt auf, wenn ein Laufflächenabschnitt eines Reifens, der mit einer Fahrbahnoberfläche in Kontakt kommt, wenn das Fahrzeug fährt, aufgrund der Unebenheit der Fahrbahnoberfläche vibriert und die Vibration die Luft in dem Reifenhohlraumabschnitt vibrieren lässt. Da Schall in einem bestimmten Frequenzband der Hohlraumresonanz als Geräusche wahrgenommen wird, ist es wichtig, den Pegel des Schalldrucks (Geräuschpegel) in dem Frequenzband zu reduzieren und Hohlraumresonanz zu reduzieren.
Eine bekannte Technik zur Reduzierung von durch solche Hohlraumresonanz hervorgerufenen Geräuschen schließt das Anbringen eines schallabsorbierenden Glieds, das aus einem porösen Material wie Schwamm besteht, auf einer Innenoberfläche eines Laufflächenabschnitts auf einer Reifeninnenfläche mittels eines Elastikbands ein (siehe zum Beispiel Patentdokument 1). Jedoch kann in einem Fall, in dem das schallabsorbierende Glied mit dem Elastikband befestigt ist, das Elastikband beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten verformt werden.
Ein anderes bekanntes Verfahren, welches das direkte Anhaften und Befestigen eines schallabsorbierenden Glieds an einer Reifeninnenfläche einschließt, wurde vorgeschlagen (siehe zum Beispiel Patentdokument 2). Jedoch kann in einem Fall, in dem das an der Reifeninnenfläche befestigte schallabsorbierende Glied eine niedrige Elastizität aufweist, das schallabsorbierende Glied der Verformung des Reifens bei niedrigen Temperaturen nicht folgen. Dies führt zu signifikantem Abtrennen oder Zerbrechen des schallabsorbierenden Glieds. Außerdem wird in einem Fall, in dem das an der Reifeninnenfläche befestigte schallabsorbierende Glied eine hohe Elastizität aufweist, das schallabsorbierende Glied beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten mit einem Druckverformungsrest verformt und kann somit eine schallabsorbierende Wirkung möglicherweise nicht hinreichend bereitstellen.
Literaturliste
Patentliteratur

Patentdokument 1: JP 4281874 B
Patentdokument 2: JP 5267288 B

Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Luftreifen bereitzustellen, der ein Abtrennen oder Zerbrechen eines schallabsorbierenden Glieds bei niedrigen Temperaturen verhindern und eine schallabsorbierende Wirkung über das schallabsorbierende Glied beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten erzielen kann.
Lösung des Problems
Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu erfüllen, schließt ein Luftreifen Folgendes ein:

einen Laufflächenabschnitt, der sich in einer Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist;
ein Paar Seitenwandabschnitte, die an gegenüberliegenden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und
ein Paar Wulstabschnitte, die zur Innenseite der Seitenwandabschnitte in Reifenradialrichtung hin angeordnet sind; wobei
ein schallabsorbierendes Glied über eine Haftmittelschicht an einer Innenoberfläche des Laufflächenabschnitts entlang der Reifenumfangsrichtung befestigt ist und,
wenn eine Temperatur t (°C) des schallabsorbierenden Glieds mindestens in einem Bereich von -20 °C bis 80 °C liegt, eine Reißdehnung y (%) und die Temperatur t (°C) des schallabsorbierenden Glieds die Verhältnisse y ≥ t + 100 und y ≤ 2t + 440 erfüllen.

Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Ein Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt ein einen Laufflächenabschnitt, der sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die an gegenüberliegenden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die zur Innenseite der Seitenwandabschnitte in Reifenradialrichtung hin angeordnet sind; wobei ein schallabsorbierendes Glied über eine Haftmittelschicht an einer Innenoberfläche des Laufflächenabschnitts entlang der Reifenumfangsrichtung befestigt ist und,
wenn eine Temperatur t (°C) des schallabsorbierenden Glieds mindestens in einem Bereich von -20 °C bis 80 °C liegt, eine Reißdehnung y (%) und die Temperatur t (°C) des schallabsorbierenden Glieds die Verhältnisse y ≥ t + 100 und y ≤ 2t + 440 erfüllen. Dies ermöglicht, dass die schallabsorbierende Wirkung des schallabsorbierenden Glieds beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten hinreichend gewährleistet wird und dass Abtrennen und Zerbrechen des schallabsorbierenden Glieds bei niedrigen Temperaturen verhindert werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfüllen vorzugsweise eine Härte x (N/314 cm²) des schallabsorbierenden Glieds und die Reißdehnung y (%) des schallabsorbierenden Glieds die Verhältnisse 130 ≤ y ≤ 500, y ≤ -21x + 2770 und x > 80. Entsprechend kann ein Abtrennen oder Zerbrechen des schallabsorbierenden Glieds unter hohen Lasten oder bei niedrigen Temperaturen wirksam verhindert werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das schallabsorbierende Glied vorzugsweise eine Dichte von 10 kg/m³ bis 30 kg/m³ auf, und
eine Anzahl von Zellen des schallabsorbierenden Glieds beträgt von 30 Zellen/25 mm bis 80 Zellen/25 mm. Somit können dem schallabsorbierenden Glied eine niedrige Dichte und ein reduziertes Gewicht verliehen werden, was zu einer Reduzierung des Rollwiderstands führt. Außerdem ist die Anzahl von Zellen des schallabsorbierenden Glieds in geeigneter Weise festgelegt, und somit können feine Luftblasen gebildet werden. Dies gewährleistet eine ausreichende schallabsorbierende Wirkung des schallabsorbierenden Glieds.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das schallabsorbierende Glied vorzugsweise ein Volumen von 10 % bis 30 % eines Hohlraumvolumens des Reifens auf. Somit kann die schallabsorbierende Wirkung des schallabsorbierenden Glieds hinreichend gewährleistet werden, was zu einer Verbesserung der Geräuscharmut führt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt das schallabsorbierende Glied vorzugsweise einen einzigen streifenförmigen Körper mit einer rechteckigen Querschnittsform ein, und der streifenförmige Körper, der das schallabsorbierende Glied bildet, ist einen Reifenäquator überspannend angeordnet. Wenn das einzige schallabsorbierende Glied auf der Reifeninnenfläche angeordnet ist, kann ein Abtrennen oder Zerbrechen des schallabsorbierenden Glieds bei niedrigen Temperaturen wirksam verhindert werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt der Luftreifen ferner einen zentralen Stegabschnitt ein, der auf dem Laufflächenabschnitt auf einem Reifenäquator angeordnet ist und sich um einen gesamten Reifenumfang durchgängig um den Laufflächenabschnitt erstreckt; und wobei
das schallabsorbierende Glied einen ersten streifenförmigen Körper und einen zweiten streifenförmigen Körper einschließt, die jeweils eine rechteckige Querschnittsform aufweisen;
der erste streifenförmige Körper, der das schallabsorbierende Glied bildet, auf einer Seite in einer Reifenquerrichtung mit Bezug auf eine Position, die 40 % einer Breite des zentralen Stegabschnitts beträgt, angeordnet ist, von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf der einen Seite in Reifenquerrichtung hin zu der anderen Seite in Reifenquerrichtung;
der zweite streifenförmige Körper, der das schallabsorbierende Glied bildet, auf der anderen Seite in Reifenquerrichtung mit Bezug auf eine Position, die 40 % der Breite des zentralen Stegabschnitts beträgt, angeordnet ist, von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf der anderen Seite in Reifenquerrichtung hin zu der einen Seite in Reifenquerrichtung; und
der erste streifenförmige Körper, der das schallabsorbierende Glied bildet, und der zweite streifenförmige Körper, der das schallabsorbierende Glied bildet, um 60 % oder mehr der Breite des zentralen Stegabschnitts voneinander getrennt sind. Wenn eine Mehrzahl von schallabsorbierenden Gliedern auf der Reifeninnenfläche angeordnet werden, ist es notwendig, das schallabsorbierende Glied in der Nähe eines Bereichs anzuordnen, der einem Schulterabschnitt entspricht. Entsprechend gewährleistet das in dem Bereich angeordnete schallabsorbierende Glied möglicherweise nicht hinreichend eine Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit. Durch Anordnen der Mehrzahl von schallabsorbierenden Gliedern auf der Reifeninnenfläche, wie vorstehend beschrieben, kann ein Wärmestau beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten wirksam inhibiert werden, und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit kann erhöht werden. Außerdem können die Geräuschleistung und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit auf gut ausgewogene Weise verbessert werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt die Haftmittelschicht vorzugsweise ein doppelseitiges Klebeband ein, und die Haftmittelschicht weist eine Gesamtdicke von 10 µm bis 150 µm auf. Entsprechend kann das Folgevermögen in Bezug auf eine Verformung während des Formens gewährleistet werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt das schallabsorbierende Glied vorzugsweise einen ausgesparten Abschnitt in mindestens einem Abschnitt in Reifenumfangsrichtung ein. Somit kann der Reifen für einen langen Zeitraum eine Ausdehnung aufgrund der Befüllung des Reifens oder eine Scherspannung einer Haftoberfläche aufgrund des Kontakts und des Rollens des Reifens aushalten.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Härte des schallabsorbierenden Glieds, die Reißdehnung des schallabsorbierenden Glieds, die Dichte des schallabsorbierenden Glieds und die Anzahl von Zellen des schallabsorbierenden Glieds gemäß JIS-K6400 gemessen. Das Verfahren D wird zum Prüfen der Härte des schallabsorbierenden Glieds angewendet. Es ist zu beachten, dass die Abmessungen und das Hohlraumvolumen des Reifens in einem Zustand gemessen werden, in dem der Reifen auf einer regulären Felge montiert und auf den normalen Innendruck befüllt ist. Insbesondere ist das Hohlraumvolumen des Reifens das Volumen eines Hohlraumabschnitts, der in dem vorstehend beschriebenen Zustand zwischen dem Reifen und der Felge ausgebildet ist. „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 „Standardfelge“ (standard rim) im Falle der JATMA, auf eine „Entwurfsfelge“ (design rim) im Falle der TRA und auf eine „Messfelge“ (measuring rim) im Falle der ETRTO. Wenn es sich bei dem Reifen jedoch um einen Originalausrüstungsreifen handelt, wird das Volumen des Hohlraumabschnitts unter Verwendung eines Originalrads berechnet, auf dem der Reifen montiert ist. „Normaler Innendruck“ ist ein Luftdruck, der durch Standards für jeden Reifen nach einem System von Standards definiert ist, das Standards einschließt, auf denen Reifen beruhen, und bezieht sich auf einen „maximum air pressure“ (maximalen Luftdruck) im Falle der JATMA, auf den Maximalwert in der Tabelle „TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltbefüllungsdrücken) im Falle der TRA und auf den „INFLATION PRESSURE“ (Reifendruck) im Falle der ETRTO. Allerdings wird der an dem Fahrzeug angegebene Luftdruck verwendet, wenn es sich bei dem Reifen um einen Originalausrüstungsreifen handelt.
Figurenliste

1 ist eine Meridianquerschnittsansicht, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Äquatorlinie eines Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Graph, der das Verhältnis zwischen einer Temperatur t (°C) und einer Reißdehnung y (%) eines schallabsorbierenden Glieds, das in einem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigt.
4 ist ein Graph, der das Verhältnis zwischen einer Härte x (N/314 cm²) und einer Reißdehnung y (%) bei einem schallabsorbierenden Glied, das in einem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigt.
5 ist eine Meridianquerschnittsansicht, die einen Luftreifen gemäß einem modifizierten Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Konfigurationen von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. 1 und 2 veranschaulichen einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen CL den Reifenäquator.
Wie in 1 und 2 veranschaulicht, schließt der Luftreifen gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen sich in Reifenumfangsrichtung erstreckenden, ringförmigen Laufflächenabschnitt 1, ein Paar Seitenwandabschnitte 2, die an gegenüberliegenden Seiten des Laufflächenabschnitts 1 angeordnet sind, und ein Paar Wulstabschnitte 3, die zur Innenseite der Seitenwandabschnitte 2 in Reifenradialrichtung hin angeordnet sind, ein.
Mindestens eine Karkassenschicht 10 ist zwischen dem Paar Wulstabschnitte 3, 3 angebracht. Die Karkassenschicht 10 schließt Karkassencordfäden ein, die in Reifenradialrichtung angeordnet sind, und organische Fasercordfäden werden vorzugsweise als die Karkassencordfäden verwendet. Die Karkassenschicht 10 ist um einen Wulstkern 11, der in jedem der Wulstabschnitte 3 angeordnet ist, von der Innenseite zur Außenseite des Reifens nach oben gewendet. Ein Wulstfüller 12 mit einer dreieckigen Querschnittsform ist auf der Außenumfangsseite jedes der Wulstkerne 11 angeordnet. Außerdem ist eine Innenseelenschicht 13 in einem Bereich zwischen dem Paar Wulstabschnitte 3, 3 auf einer Reifeninnenfläche angeordnet.
Gürtelschichten 14 sind auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht 10 im Laufflächenabschnitt 1 eingebettet. Die Gürtelschichten 14 schließen jeweils eine Mehrzahl von verstärkenden Corden ein, die in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt sind, wobei die verstärkenden Corde der verschiedenen Schichten kreuzweise angeordnet sind. In den Gürtelschichten 14 liegt der Neigungswinkel der verstärkenden Corde in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung in einem Bereich von beispielsweise 10° bis 40°. Vorzugsweise werden Stahlcordfäden als die verstärkenden Cordfäden der Gürtelschichten 14 verwendet. Um die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit zu verbessern, ist mindestens eine Gürteldeckschicht 15, die durch Anordnen von verstärkenden Corden in einem Winkel von 5° oder weniger in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung ausgebildet ist, auf der Außenumfangsseite der Gürtelschichten 14 angeordnet. Als die verstärkenden Cordfäden der Gürteldeckschicht 15 werden vorzugsweise organische Glasfaserfäden aus Nylon, Aramid oder dergleichen verwendet.
Es ist zu beachten, dass die vorstehend beschriebene Reifeninnenstruktur ein typisches Beispiel für einen Luftreifen darstellt und der Luftreifen nicht darauf beschränkt ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen ist, wie in 1 und 2 veranschaulicht, ein schallabsorbierendes Glied 6 über eine Haftmittelschicht 5 an einem Bereich der Reifeninnenfläche 4, der dem Laufflächenabschnitt 1 entspricht, befestigt und erstreckt sich entlang der Reifenumfangsrichtung. Die Haftmittelschicht 5 ist nicht besonders beschränkt, und beispielsweise kann ein Haftmittel oder ein doppelseitiges Klebeband als die Haftmittelschicht 5 verwendet werden. Das schallabsorbierende Glied 6 besteht aus einem porösen Material mit offenen Zellen und weist vorher festgelegte, auf der porösen Struktur beruhende Schallabsorptionseigenschaften auf. Vorzugsweise wird Polyurethanschaum als das poröse Material des schallabsorbierenden Glieds 6 verwendet. Wünschenswerterweise enthält das schallabsorbierende Glied 6 kein wasserabweisendes Mittel. In der in 1 veranschaulichten Ausführungsform schließt das schallabsorbierende Glied 6 einen einzigen streifenförmigen Körper 6A mit einer rechteckigen Querschnittsform ein.
In der vorliegenden Erfindung erfüllt eine Reißdehnung y (%) des schallabsorbierenden Glieds 6 die Verhältnisse y ≥ t + 100 und y ≤ 2t + 440 in Bezug auf eine Temperatur t (°C) des schallabsorbierenden Glieds 6. Insbesondere werden vorzugsweise die Verhältnisse y ≥ t + 170 und/oder y ≤ 2t + 350 erfüllt. Die Verhältnisformeln für die Temperatur t und die Reißdehnung y des schallabsorbierenden Glieds 6 werden erfüllt, wenn die Temperatur t des schallabsorbierenden Glieds 6 mindestens in einem Bereich von -20 °C bis 80 °C liegt.
Insbesondere kennzeichnet ein Bereich S1 des schraffierten Abschnitts, der in 3 veranschaulicht ist, den Bereich von physikalischen Eigenschaften des schallabsorbierenden Glieds 6, das in dem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Wenn in 3 die Reißdehnung y des schallabsorbierenden Glieds 6 unterhalb des Bereichs S1 liegt, trennt sich beim Fahren bei niedrigen Temperaturen das schallabsorbierende Glied 6 leicht ab oder zerbricht leicht. Wenn die Reißdehnung y des schallabsorbierenden Glieds 6 oberhalb des Bereichs S1 liegt, nimmt die Härte des schallabsorbierenden Glieds 6 tendenziell ab. Infolgedessen kann das schallabsorbierende Glied 6 beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten leicht verformt werden.
Außerdem erfüllt das schallabsorbierende Glied 6 vorzugsweise die vorstehend genannten Verhältnisformeln für die Temperatur t und die Reißdehnung y des schallabsorbierenden Glieds 6 und eine Härte x (N/314 cm²) und die Reißdehnung y (%) des schallabsorbierenden Glieds 6 erfüllen vorzugsweise die Verhältnisse 130 ≤ y ≤ 500, y ≤ -21x + 2770 und x > 80. Insbesondere werden mehr bevorzugt die Verhältnisse 80 < x ≤ 120, 140 ≤ y ≤ 490 und/oder y ≤ -21x + 2700 erfüllt, und am meisten bevorzugt werden die Verhältnisse 80 < x ≤ 100, 150 ≤ y ≤ 480 und/oder y ≤ -21x + 2600 erfüllt. Die Härte x und die Reißdehnung y des schallabsorbierenden Glieds 6 sind die Härte und die Reißdehnung, die bei Standardbedingungen (Temperatur 23 °C, relative Luftfeuchtigkeit 50 %) gemessen werden.
Insbesondere zeigt ein Bereich S2, der durch den schraffierten Abschnitt in 4 gekennzeichnet ist, den bevorzugten Bereich der physikalischen Eigenschaften des vorstehend genannten schallabsorbierenden Glieds 6. In 4 kann, wenn die Härte x des schallabsorbierenden Glieds 6 den durch die vorstehend beschriebenen Verhältnisformeln spezifizierten oberen Grenzwert überschreitet, der Verformung des Reifens beim Aushalten einer Belastung nicht gefolgt werden, und somit trennt sich das schallabsorbierende Glied 6 wahrscheinlich ab. Wenn die Härte 80 N/314 cm² oder weniger beträgt, wird das schallabsorbierende Glied 6 beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten mit einem Druckverformungsrest verformt und kann eine schallabsorbierende Wirkung nicht hinreichend bereitstellen. Außerdem ist es, wenn die Reißdehnung y des schallabsorbierenden Glieds 6 weniger als 130 % beträgt, wahrscheinlich, dass das schallabsorbierende Glied 6 leicht zerbricht, wenn der Reifen stark verformt wird, und insbesondere ist die Tendenz zum Zerbrechen bei niedrigen Temperaturen signifikant.
Der vorstehend genannte Luftreifen weist eine Konfiguration auf, bei der das schallabsorbierende Glied 6 an den Bereich der Reifeninnenfläche 4 angehaftet ist, der dem Laufflächenabschnitt 1 entspricht, das schallabsorbierende Glied 6 ist bei einer Temperatur von mindestens von -20 °C bis 80 °C so angeordnet, dass die Reißdehnung y (%) des schallabsorbierenden Glieds 6 und die Temperatur t (°C) des schallabsorbierenden Glieds 6 die Verhältnisse y ≥ t + 100 und y ≤ 2t + 440 erfüllen. Somit kann das schallabsorbierende Glied 6 die schallabsorbierende Wirkung beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten hinreichend gewährleisten, und ein Abtrennen oder Zerbrechen des schallabsorbierenden Glieds 6 bei niedrigen Temperaturen kann verhindert werden.
Der vorstehend genannte Luftreifen weist vorzugsweise eine Konfiguration auf, bei der die Dichte des schallabsorbierenden Glieds 6 von 10 kg/m³ bis 30 kg/m³ beträgt und die Anzahl von Zellen des schallabsorbierenden Glieds 6 von 30 Zellen/25 mm bis 80 Zellen/25 mm beträgt. Die Dichte des schallabsorbierenden Glieds 6 ist als solche festgelegt, um dem schallabsorbierenden Glied 6 eine niedrige Dichte zu verleihen und das Gewicht zu reduzieren. Dies führt zu einer Reduzierung des Rollwiderstands. Außerdem ist die Anzahl von Zellen des schallabsorbierenden Glieds 6 in geeigneter Weise so festgelegt, dass feine Luftblasen gebildet werden können und die schallabsorbierende Wirkung des schallabsorbierenden Glieds 6 hinreichend gewährleistet werden kann.
Das Volumen des schallabsorbierenden Glieds 6 beträgt vorzugsweise von 10 % bis 30 % des Volumens (Hohlraumvolumens) eines Hohlraumabschnitts 7, der zwischen dem Reifen und einer Felge R ausgebildet ist. Außerdem beträgt die Breite des schallabsorbierenden Glieds 6 vorzugsweise von 30 % bis 90 % der Bodenkontaktbreite des Reifens. Auf diese Weise kann die schallabsorbierende Wirkung des schallabsorbierenden Glieds 6 hinreichend gewährleistet werden, was zu einer Verbesserung der Geräuscharmut führt. Wenn das Volumen des schallabsorbierenden Glieds 6 weniger als 10 % des Hohlraumvolumens des Reifens beträgt, kann die schallabsorbierende Wirkung nicht in geeigneter Weise erzielt werden. Außerdem erreicht, wenn das Volumen des schallabsorbierenden Glieds 6 von dem Hohlraumvolumen des Reifens mehr als 30 % beträgt, die Geräuschreduktionswirkung aufgrund von Hohlraumresonanz ein Plateau. Infolgedessen kann die Geräuschreduktionswirkung nicht weiter erzielt werden.
Wie in 2 veranschaulicht, schließt das schallabsorbierende Glied 6 vorzugsweise einen ausgesparten Abschnitt 8 in mindestens einem Abschnitt in Reifenumfangsrichtung ein. Der ausgesparte Abschnitt 8 ist ein Abschnitt, in dem das schallabsorbierende Glied 6 entlang des Reifenumfangs nicht vorhanden ist. Der ausgesparte Abschnitt 8 ist in dem schallabsorbierenden Glied 6 bereitgestellt. Dies ermöglicht, dass eine Ausdehnung aufgrund der Befüllung des Reifens oder eine Scherspannung einer Haftoberfläche aufgrund von Kontakt und Rollen für einen langen Zeitraum ausgehalten wird und dass eine Scherspannung an der Haftoberfläche des schallabsorbierenden Glieds 6 wirksam verringert wird. Ein ausgesparter Abschnitt 8 oder drei bis fünf ausgesparte Abschnitte 8 können entlang des Reifenumfangs bereitgestellt werden. Mit anderen Worten verschlechtert sich, wenn zwei ausgesparte Abschnitte 8 entlang des Reifenumfangs bereitgestellt werden, die Reifengleichförmigkeit aufgrund von Massenunwucht erheblich, und wenn sechs oder mehr ausgesparte Abschnitte 8 entlang des Reifenumfangs bereitgestellt werden, steigen die Produktionskosten erheblich.
Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem zwei oder mehr ausgesparte Abschnitte 8 entlang des Reifenumfangs bereitgestellt sind, das schallabsorbierende Glied 6 in Abschnitte in Reifenumfangsrichtung unterteilt ist. Jedoch sind selbst in einem solchen Fall beispielsweise die unterteilten Abschnitte des schallabsorbierenden Glieds 6 mit einem anderen Schichtglied wie der aus doppelseitigem Klebeband bestehenden Haftmittelschicht 5 miteinander verbunden. Somit kann das schallabsorbierende Glied 6 als ein einstückiges Glied behandelt und leicht an der Reifeninnenfläche 4 angebracht werden.
Der vorstehend beschriebene Luftreifen weist vorzugsweise eine Konfiguration auf, bei der die Haftmittelschicht 5 aus doppelseitigem Haftmittel besteht und die Gesamtdicke der Haftmittelschicht 5 von 10 µm bis 150 µm beträgt. Indem die Haftmittelschicht 5 wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, kann das Folgevermögen in Bezug auf eine Verformung während des Formens gewährleistet werden. Wenn die Gesamtdicke der Haftmittelschicht 5 weniger als 10 µm beträgt, ist die Festigkeit des doppelseitigen Klebebands unzureichend, und das Haftvermögen an dem schallabsorbierenden Glied 6 kann nicht hinreichend gewährleistet werden. Wenn die Gesamtdicke der Haftmittelschicht 5 mehr als 150 µm beträgt, wird die Wärmeabgabe beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten inhibiert. Somit verschlechtert sich leicht die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit.
5 veranschaulicht einen Luftreifen gemäß einem modifizierten Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 5 veranschaulicht, sind zwei oder mehr Umfangsrillen 20, die sich in Reifenumfangsrichtung erstrecken, im Laufflächenabschnitt 1 ausgebildet. Ein oder mehrere Stegabschnitte 21 werden durch die Umfangsrillen 20 zwischen zwei in Reifenquerrichtung angrenzenden Umfangsrillen 20 bestimmt, und zwei (einer auf jeder Seite in Reifenquerrichtung) Schulterstegabschnitte 22 werden an den Außenseiten in Reifenquerrichtung durch die in Reifenquerrichtung ganz außen angeordneten Umfangsrillen 20 bestimmt. Der Stegabschnitt 21 muss einen zentralen Stegabschnitt 21c einschließen, der auf dem Reifenäquator CL angeordnet ist und sich durchgängig um den gesamten Umfang des Reifens erstreckt.
Hier schließt in der in 1 veranschaulichten Ausführungsform das schallabsorbierende Glied 6 einen einzigen streifenförmigen Körper 6A mit einer rechteckigen Querschnittsform ein, und der streifenförmige Körper 6A, der das schallabsorbierende Glied 6 bildet, ist den Reifenäquator CL überspannend angeordnet. Dagegen schließt in der in 5 veranschaulichten Ausführungsform das schallabsorbierende Glied 6 einen ersten streifenförmigen Körper 6A und einen zweiten streifenförmigen Körper 6B ein, die jeweils eine rechteckige Querschnittsform aufweisen. Der erste streifenförmige Körper 6A, der das schallabsorbierende Glied 6 bildet, ist auf einer Seite in Reifenquerrichtung mit Bezug auf eine Position, die 40 % der Breite W des zentralen Stegabschnitts 21c beträgt, angeordnet, von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts 21c auf einer Seite in Reifenquerrichtung hin zu der anderen Seite in Reifenquerrichtung. Der zweite streifenförmige Körper 6B, der das schallabsorbierende Glied 6 bildet, ist auf der anderen Seite in Reifenquerrichtung mit Bezug auf eine Position, die 40 % der Breite W des zentralen Stegabschnitts 21c beträgt, angeordnet, von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts 21c auf der anderen Seite in Reifenquerrichtung hin zu der einen Seite in Reifenquerrichtung. Außerdem ist ein Trennabstand D zwischen dem ersten streifenförmigen Körper 6A und dem zweiten streifenförmigen Körper 6B so festgelegt, dass er 60 % oder mehr der Breite W des zentralen Stegabschnitts 21c beträgt. Außerdem ist eine Überlappungsmenge L der streifenförmigen Körper 6A, 6B und des zentralen Stegabschnitts 21c (die Summe einer Überlappungsmenge L1 des ersten streifenförmigen Körpers 6A und einer Überlappungsmenge L2 des zweiten streifenförmigen Körpers 6B) so festgelegt, dass sie 40 % oder weniger der Breite W des zentralen Stegabschnitts 21c beträgt.
Wie vorstehend beschrieben, ist in dem Fall, in dem das Paar schallabsorbierende Glieder 6 einschließlich des ersten streifenförmigen Körpers 6A und des zweiten streifenförmigen Körpers 6B angebracht ist, das Paar schallabsorbierende Glieder 6 voneinander getrennt angeordnet, sodass Wärme am leichtesten im Laufflächenabschnitt 1 erzeugt wird, und die schallabsorbierenden Glieder 6 sind direkt an einer Position angebracht, die entfernt von der Innenoberflächenseite des zentralen Stegabschnitts 21c, wo ein Wärmestau wahrscheinlich auftritt, angeordnet ist; ein Wärmestau beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten kann wirksam inhibiert werden, und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit kann verbessert werden. Außerdem können die Geräuschleistung und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit auf gut ausgewogene Weise verbessert werden.
Der erste streifenförmige Körper 6A oder der zweite streifenförmige Körper 6B ist auf der einen Seite oder der anderen Seite in Reifenquerrichtung mit Bezug auf die Position, die 40 % der Breite W des zentralen Stegabschnitts 21c beträgt, angeordnet, von einem Endabschnitt oder dem anderen Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts 21c in Reifenquerrichtung hin zu der anderen Seite oder der einen Seite in Reifenquerrichtung. Es ist zu beachten, dass solch eine Struktur den Fall einschließt, in dem der Endabschnitt des ersten streifenförmigen Körpers 6A oder der Endabschnitt des zweiten streifenförmigen Körpers 6B auf der Innenseite in Reifenquerrichtung mit einer Position übereinstimmt, die 40 % der Breite W des zentralen Stegabschnitts 21c beträgt, von dem einen Ende oder dem anderen Ende des zentralen Stegabschnitts 21c in Reifenquerrichtung hin zu der anderen Seite oder der einen Seite in Reifenquerrichtung.
Beispiel
Luftreifen gemäß den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 und den Beispielen 1 bis 4 wurden hergestellt. Die Luftreifen weisen eine Reifengröße von 275/35ZR20 auf und schließen einen sich in Reifenumfangsrichtung erstreckenden, ringförmigen Laufflächenabschnitt, ein Paar Seitenwandabschnitte, die an gegenüberliegenden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind, ein Paar Wulstabschnitte, die zur Innenseite der Seitenwandabschnitte in Reifenradialrichtung hin angeordnet sind, und eines der schallabsorbierenden Glieder A bis H mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, die über eine Haftmittelschicht an der Innenoberfläche des Laufflächenabschnitts entlang der Reifenumfangsrichtung angebracht sind, ein. Außerdem waren für die an den jeweiligen Testreifen angebrachten schallabsorbierenden Glieder A bis H die Härte (N/314 cm²) des schallabsorbierenden Glieds, die Dichte (kg/m³) des schallabsorbierenden Glieds und die Anzahl von Zellen des schallabsorbierenden Glieds (Zellen/25 mm) festgelegt, wie in Tabelle 1 angegeben.
Bei den Testreifen wurde, als die Temperatur des schallabsorbierenden Glieds -20 °C, 23 °C und 80 °C betrug, die Reißdehnung (%) jedes der schallabsorbierenden Glieder A bis H gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Außerdem sind in 3 die physikalischen Eigenschaften der an den Reifen der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 angebrachten schallabsorbierenden Glieder A bis D jeweils durch Dreiecksmarkierungen gekennzeichnet, und die physikalischen Eigenschaften der an den Reifen der Beispiele 1 bis 4 angebrachten schallabsorbierenden Glieder E bis H sind durch runde Markierungen gekennzeichnet. Außerdem wurden die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit mit Sturzwinkel und die Beständigkeit bei niedriger Temperatur für jeden der Testreifen gemäß den folgenden Testverfahren bewertet. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 1 angegeben.
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit mit Sturzwinkel:

Jeder Testreifen wurde auf einem Rad mit einer Felgengröße von 20 x 9J montiert, und ein Fahrtest wurde unter Verwendung einer Trommelprüfmaschine unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
- Fahrgeschwindigkeit von 330 km/h, Luftdruck von 290 kPa, Last von 6 kN, negativer Sturzwinkel von -3° und Fahrstrecke von 400 km. Nach dem Test wurde visuell bestätigt, ob das schallabsorbierende Glied mit Druckverformungsrest verformt ist.

Beständigkeit bei niedriger Temperatur:

Jeder Testreifen wurde auf einem Rad mit einer Felgengröße von 20 x 9 1/2J montiert, und ein Fahrtest wurde unter Verwendung einer Trommelprüfmaschine unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
- Temperatur von -20 °C, Fahrgeschwindigkeit von 81 km/h, Luftdruck von 160 kPa, Last von 5 kN und Fahrstrecke von 6480 km. Nach dem Test wurde visuell bestätigt, ob das schallabsorbierende Glied zerbrochen ist.

		Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3	Vergleichsbeispiel 4
Angebrachtes schallabsorbierendes Glied (A bis H)		A	B	C	D
Reißdehnung des schallabsorbierenden Glieds (%)	-20 °C	70	405	60	380
	23 °C	110	500	130	460
	80 °C	170	610	195	620
Härte des schallabsorbierenden Glieds (N/314 cm²)		80	80	80	80
Dichte des schallabsorbierenden Glieds (kg/m³)		25	25	25	25
Anzahl von Zellen des schallabsorbierenden Glieds (Zellen/25 mm)		50	50	50	50
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit mit Sturzwinkel		Nicht verformt	Verformt	Nicht verformt	Verformt
Beständigkeit bei niedriger Temperatur		Zerbrochen	Nicht zerbrochen (keine äußere Beschädigung)	Zerbrochen	Nicht zerbrochen (keine äußere Beschädigung)

		Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4
Angebrachtes schallabsorbierendes Glied (A bis H)		E	F	G	H
Reißdehnung des schallabsorbierenden Glieds (%)	-20 °C	80	400	120	250
	23 °C	125	485	160	330
	80 °C	200	590	220	450
Härte des schallabsorbierenden Glieds (N/314 cm²)		85	85	90	110
Dichte des schallabsorbierenden Glieds (kg/m³)		25	25	25	25
Anzahl von Zellen des schallabsorbierenden Glieds (Zellen/25 mm)		50	50	50	50
Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit mit Sturzwinkel		Nicht verformt	Nicht verformt	Nicht verformt	Nicht verformt
Beständigkeit bei niedriger Temperatur		Nicht zerbrochen (keine äußere Beschädigung)	Nicht zerbrochen (keine äußere Beschädigung)	Nicht zerbrochen (keine äußere Beschädigung)	Nicht zerbrochen (keine äußere Beschädigung)

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, erfüllen die an den Reifen von Beispiel 1 bis 4 angebrachten schallabsorbierenden Glieder E bis H die Verhältnisformeln, die durch die vorliegende Erfindung für die Temperatur und die Reißdehnung des schallabsorbierenden Glieds definiert sind. Im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 1 wurde die Beständigkeit bei niedriger Temperatur der Luftreifen der Beispiele 1 bis 4 verbessert. Außerdem wurde im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 2 die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit mit Sturzwinkel der Luftreifen der Beispiele 1 bis 4 verbessert.
Bei Vergleichsbeispiel 3 erfüllte das schallabsorbierende Glied C nicht die Verhältnisformeln, die durch die vorliegende Erfindung für die Temperatur und die Reißdehnung des schallabsorbierenden Glieds bei -20 °C definiert sind, und ein Zerbrechen des schallabsorbierenden Glieds wurde bei dem Test der Beständigkeit bei niedriger Temperatur bestätigt. Bei Vergleichsbeispiel 4 erfüllte das schallabsorbierende Glied D nicht die Verhältnisformeln, die durch die vorliegende Erfindung für die Temperatur und die Reißdehnung des schallabsorbierenden Glieds bei 80 °C definiert sind, und eine Verformung des schallabsorbierenden Glieds wurde bei dem Test der Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit mit Sturzwinkel bestätigt.
Bezugszeichenliste

1: Laufflächenabschnitt
2: Seitenwandabschnitt
3: Wulstabschnitt
4: Reifeninnenfläche
5: Haftmittelschicht
6: Schallabsorbierendes Glied
6A,: 6B Streifenförmiger Körper
7: Hohlraumabschnitt
8: Ausgesparter Abschnitt
20: Umfangsrille
21: Stegabschnitt
21c: Zentraler Stegabschnitt
CL: Reifenäquator
R: Felge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 4281874 B [0004]
JP 5267288 B [0004]

Claims

Luftreifen, umfassend: einen Laufflächenabschnitt, der sich in einer Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die an gegenüberliegenden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die zur Innenseite der Seitenwandabschnitte in Reifenradialrichtung hin angeordnet sind; wobei ein schallabsorbierendes Glied über eine Haftmittelschicht an einer Innenoberfläche des Laufflächenabschnitts entlang der Reifenumfangsrichtung befestigt ist und, wenn eine Temperatur t (°C) des schallabsorbierenden Glieds mindestens in einem Bereich von -20 °C bis 80 °C liegt, eine Reißdehnung y (%) und die Temperatur t (°C) des schallabsorbierenden Glieds die Verhältnisse y ≥ t + 100 und y ≤ 2t + 440 erfüllen.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei eine Härte x (N/314 cm²) des schallabsorbierenden Glieds und die Reißdehnung y (%) des schallabsorbierenden Glieds die Verhältnisse 130 ≤ y ≤ 500, y ≤ -21x + 2770 und x > 80 erfüllen.
Luftreifen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das schallabsorbierende Glied eine Dichte von 10 kg/m³ bis 30 kg/m³ aufweist und eine Anzahl von Zellen des schallabsorbierenden Glieds von 30 Zellen/25 mm bis 80 Zellen/25 mm beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das schallabsorbierende Glied ein Volumen von 10 % bis 30 % eines Hohlraumvolumens des Reifens aufweist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das schallabsorbierende Glied einen einzigen streifenförmigen Körper mit einer rechteckigen Querschnittsform umfasst und der streifenförmige Körper, der das schallabsorbierende Glied bildet, einen Reifenäquator überspannend angeordnet ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend einen zentralen Stegabschnitt, der auf dem Laufflächenabschnitt auf einem Reifenäquator angeordnet ist und sich um einen gesamten Reifenumfang durchgängig um den Laufflächenabschnitt erstreckt; und wobei das schallabsorbierende Glied einen ersten streifenförmigen Körper und einen zweiten streifenförmigen Körper umfasst, die jeweils eine rechteckige Querschnittsform aufweisen; der erste streifenförmige Körper, der das schallabsorbierende Glied bildet, auf einer Seite in einer Reifenquerrichtung in Bezug auf eine Position, die 40 % einer Breite des zentralen Stegabschnitts beträgt, angeordnet ist, von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf der einen Seite in Reifenquerrichtung hin zu der anderen Seite in Reifenquerrichtung; der zweite streifenförmige Körper, der das schallabsorbierende Glied bildet, auf der anderen Seite in Reifenquerrichtung in Bezug auf eine Position, die 40 % der Breite des zentralen Stegabschnitts beträgt, angeordnet ist, von einem Endabschnitt des zentralen Stegabschnitts auf der anderen Seite in Reifenquerrichtung hin zu der einen Seite in Reifenquerrichtung; und der erste streifenförmige Körper, der das schallabsorbierende Glied bildet, und der zweite streifenförmige Körper, der das schallabsorbierende Glied bildet, um 60 % oder mehr der Breite des zentralen Stegabschnitts voneinander getrennt sind.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Haftmittelschicht ein doppelseitiges Klebeband umfasst und die Haftmittelschicht eine Gesamtdicke von 10 µm bis 150 µm aufweist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das schallabsorbierende Glied einen ausgesparten Abschnitt in mindestens einem Abschnitt in Reifenumfangsrichtung umfasst.