DE602005000202T2

DE602005000202T2 - Notlaufreifensystem und Stutzring dafür

Info

Publication number: DE602005000202T2
Application number: DE602005000202T
Authority: DE
Inventors: Takaaki Ishida; Masatoshi Tanaka; Yurie Tanami
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2025-02-22
Also published as: DE602005000202D1; EP1582379B1; JP2005280454A; US20050211352A1; CN100352680C; US7188649B2; JP3947178B2; CN1676353A; EP1582379A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Notlaufreifensystem, welches zulässt, dass ein Fahrzeug bei einer konstanten Geschwindigkeit über eine vorbestimmte Distanz sicher fährt, selbst wenn ein Innendruck eines Reifens verringert ist.
Beschreibung des Standes der Technik
In jüngster Vergangenheit wurde ein Notlaufreifensystem vorgeschlagen, durch das es möglich ist, über eine sehr lange Distanz, beispielsweise mehrere hundert Kilometer, bei einer relativ hohen Geschwindigkeit von bis zu etwa 80 km/h zu fahren, selbst wenn der Reifen platt wird.
8 zeigt ein herkömmliches System dieser Art. Das System umfasst einen Reifen „a", eine Radfelge b, auf die der Reifen „a" aufgezogen ist, und einen Abstützring e, der an der Radfelge b in einem Hohlraum i, der von dem Reifen „a" und der Radfelge b umgeben ist, angebracht ist. Wenn ein Innendruck des Reifens reduziert ist, gelangt der Abstützring e mit einer Innenfläche eines Laufflächenabschnitts d in Kontakt, um eine Belastung des Reifens abzustützen. Die Radfelge b umfasst einen ersten und einen zweiten Sitz b1 und b2, an denen ein erster und ein zweiter Wulstabschnitt f1 und f2 des Reifens „a" montiert sind. Ein Befestigungselement g für den Abstützring e ist zwischen den Sitzen b1 und b2 vorgesehen.
In diesem System gelangt die Innenfläche d1 des Laufflächenabschnitts d, wie in 9 gezeigt, mit dem Abstützring e in Kontakt, wenn der Innendruck des Reifens „a" auf Grund eines Durchstichs oder dergleichen reduziert ist. Eine auf den Reifen „a" aufgebrachte Belastung wird durch den Abstützring e und die Radfelge b abgestützt. Da der erste Wulstabschnitt f1 und der zweite Wulstabschnitt f2 zwischen ein Felgenhorn und eine Erhebung h geklemmt sind, kann das Fahrzeug bei solch einer Geschwindigkeit fahren, bei der kein Problem eines Notlaufs verursacht wird. Dieses System beseitigt die Notwendigkeit, Reifen an einem Straßenrand zu wechseln und, lässt zu, dass das Fahrzeug zu einer Tankstelle oder einer Werkstatt gefahren wird. Somit besteht der Wunsch, dass die Notlaufreifen im Hinblick auf Sicherheit beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit zusätzlich zu Zweckmäßigkeit und Komfort weite Verbreitung finden.
Ebenso wie Geräusche, die von einem Reifen erzeugt werden, ist ein Fahrbahngeräusch vorhanden. Das Fahrbahngeräusch wird erzeugt, wenn Luft in dem Hohlraum i schwingt, wenn ein Fahrzeug auf einer rauen Straße fährt, und das Fahrbahngeräusch verursacht ein dröhnendes Geräusch in einem Frequenzbereich von etwa 50 bis 400 Hz. Das Fahrbahngeräusch wird in einen Fahrgastraum übertragen und wird zu einem dumpfen Geräusch, und dieses stört einen Insassen in dem Fahrzeug.
Wie bei normalen Reifen ist es wichtig, das Fahrbahngeräusch zu reduzieren, um einen Aufenthalt auch bei dem Notlaufreifensystem zu verbessern.
Herkömmlicherweise schlägt das japanische Patent Nr. 3 373 596 ein Notlaufsystem wie in 10 gezeigt vor, bei dem ein Reifenresonanzverhinderungselement q, das aus porösem Material oder Fasermaterial hergestellt ist, um eine Außenfläche eines Kernkörpers p mit einem im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt herum angeordnet ist. Diese Technik dient zur Reduktion einer Hohlraumresonanz mit einer Hauptfrequenz von etwa 250 Hz, bei der die Resonanz zu einem Geräusch wird.
Wie in den 11 und 12 gezeigt, schlägt die japanische Patentanmeldung Nr. 2003-502 200 (WO 00/7 6791 A1) ein Notlaufsystem vor, bei dem ein an einer Felge angebrachtes ringförmiges Abstützelement r einen Resonator bildet, der eine große Anzahl von Hohlräumen u, die durch Abstützwandabschnitte w3 zwischen einer äußeren Umfangswand w1 und einer inneren Umfangswand w2 definiert sind, umfasst, und eine Seitenwand w4 den Resonator schließt. Die Seitenwand 4 ist mit Rohren v versehen, die mit den Hohlräumen kommunizieren. Bei diesem Vorschlag sind die Schwingungscharakteristika des Resonators durch die Rohre v basierend auf dem Prinzip des Helmholtz-Resonators optimiert, wodurch die Resonanz unterdrückt wird.
Gemäß dem früheren System gelangt jedoch das Reifenresonanzverhinderungselement q, das an der Fläche des Kernkörpers p angebracht ist, bei einem Notlauf mit einer Fläche des Hohlraums in Kontakt. Somit wird die Reibungswärme bei einem Notlauf reduziert und Schmiermittel, das zuvor auf die Hohlraumfläche aufgebracht wurde, wird aufgenommen oder durch das Reifenresonanzverhinderungselement q weggewischt und es besteht das Problem, dass die Notlauf-Haltbarkeit verschlechtert ist. Überdies ist der Kernkörper p mit dem im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt schwer und verschlechtert den Rollwiderstand.
Bei dem letztgenannten System besteht auch das Problem, dass das Gesamtgewicht erhöht ist, da die Seitenwand w4 schwer ist. Des Weiteren erfordert dieses System komplizierte und schwierige Arbeitsschritte wie das Anbringen der Rohre v an der Seitenwand w4, das Anbringen der Hohlräume an der Seitenwand w4 und das Abstimmen der Schwingungscharakteristika des Resonators, sodass der Zusammenbau viel Aufwand erfordert.
Es ist ein vordringliches Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Notlaufreifensystem bereitzustellen, das Fahrbahngeräusche durch Unterdrücken der Resonanz in dem Hohlraum reduziert und das leichtgewichtig ist und eine ausgezeichnete Notlauf-Haltbarkeit aufweist, und einen Abstützring bereitzustellen, der für das Notlaufreifensystem verwendet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Notlaufreifensystem:
einen Luftreifen;
eine Radfelge, auf die der Luftreifen aufgezogen ist;
und
einen Abstützring, der aus elastischem Material hergestellt und in einem Hohlraum angeordnet ist, der von einer Innenfläche der Felge und einer Innenfläche des auf diese aufgezogenen Reifens umgeben ist, wobei
der Abstützring einen ringförmigen Körper umfasst, der sich in einer Umfangsrichtung des Reifens erstreckt und mit einer Vielzahl von Aushöhlungen versehen ist, die sich an dem Hohlraum öffnen, und
mindestens einen Geräuschdämpfer, der aus Schwammmaterial mit einer Rohdichte von 0,1 g/m³ oder weniger hergestellt und in der Aushöhlung derart angeordnet ist, dass der Geräuschdämpfer von einer Einlassfläche der Aushöhlung nicht in den Hohlraum hineinragt.
Gemäß dem Notlaufreifensystem und dem dafür verwendeten Abstützring der vorliegenden Erfindung absorbiert der Geräuschdämpfer Resonanzenergie in dem Hohlraum und reduziert ein Fahrbahngeräusch. Damit kann in einem Fahrgastraum ein komfortabler Aufenthalt erhalten werden. Des Weiteren wird, da der Geräuschdämpfer derart angeordnet ist, dass er von der Einlassfläche der Aushöhlung nicht in den Hohlraum hineinragt, Schmiermittel, das zuvor auf den Hohlraum aufgebracht wurde, nicht aufgenommen oder weggewischt. Daher ist die Notlauf-Haltbarkeit nicht verschlechtert. Ferner ist das Gewicht des gesamten Systems reduziert, da der Geräuschdämpfer eine niedrige Dichte aufweist und leichtgewichtig ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht, die ein Notlaufsystem der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Abstützring von 1 zeigt;
3 ist eine teilweise Seitenansicht des Abstützringes;
4 ist eine abgewickelte Ansicht entlang der Linie A-A in 3;
5 ist ein Graph, der ein Ergebnis einer Frequenzanalyse einer Änderung der Axialkraft in der vertikalen Richtung in einem Trommellauftest der Systeme zeigt;
6 ist eine abgewickelte Ansicht entlang der Linie A-A in 3, die eine weitere Ausführungsform des Abstützringes zeigt;
7 ist eine abgewickelte Ansicht entlang der Linie A-A in 3, die eine weitere Ausführungsform des Abstützringes zeigt;
8 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Notlaufsystems;
9 ist eine Schnittansicht, die einen niedrigen Innendruckzustand des Systems in 8 zeigt;
10 ist eine Schnittansicht einer weiteren herkömmlichen Anordnung;
11 ist eine Schnittansicht einer weiteren herkömmlichen Anordnung; und
12 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines herkömmlichen Abstützringes.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der Zeichnung umfasst ein Notlaufreifensystem 1 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Luftreifen 2, eine Radfelge 3 und einen Abstützring 5, der in einem Hohlraum 4 angeordnet ist, der von einer Innenfläche der Felge 3 und einer Innenfläche des auf diese aufgezogenen Reifens 2 umgeben ist.
Der Luftreifen 2 umfasst: einen Laufflächenabschnitt 2a; ein Paar axial beabstandeter Wulstabschnitte 2d, jeweils mit einem Wulstkern 2e darin; ein Paar Seitenwandabschnitte 2b; eine Karkasse 2f, die sich zwischen den Wulstabschnitten 2d durch den Laufflächenabschnitt 2a und die Sei tenwandabschnitte 2b hindurch erstreckt; und einen Gürtel 2g, der radial außerhalb der Karkasse 2f in dem Laufflächenabschnitt 2a angeordnet ist.
Um den Reifen 2 ohne einen Reifenschlauch zu verwenden, ist die Innenfläche des Reifens 2 mit luftundurchlässigem Gummi überzogen, der als so genannter Innerliner vorgesehen ist.
Die Karkasse 2f umfasst eine radiale Lage aus Korden. Die Lage erstreckt sich zwischen den Wulstabschnitten 2d über den Wulstkern 2e hinaus bis zu der axialen Außenseite davon in jedem Wulstabschnitt 2d durch die radiale Innenseite des Wulstkerns 2e hindurch, und dann ist die Lage radial nach außen zu der axialen Innenseite des Wulstkerns 2e zurückgeschlagen, wobei sie zwischen dem Karkasslagenhauptabschnitt 2f1 und dem Wulstkern 2e verläuft, um eine mit Gummi gefüllte Schlaufe 2f2 zu bilden. Der zurückgeschlagene Abschnitt erstreckt sich radial nach außen entlang des Karkasslagenhauptabschnitts 2f1 und endet dann in dem Wulstabschnitt, sodass die Kante an einer radialen Position etwas radial außerhalb des radial äußeren Endes des Wulstkerns positioniert ist. Daher wird, wenn die Spannung auf den Karkasslagenhauptabschnitt 2f1 aufgebracht wird, die Schlaufe 2f2 axial nach innen gezogen. Da die Schlaufe 2f2 Gummi darin aufweist, dient sie als ein Keil, der in den engen Raum zwischen dem Wulstkern 2e und dem Wulstsitz (3a oder 3b) getrieben ist. Somit ist die Karkasslage 2f festgeklemmt.
Die Radfelge 3 umfasst: einen ersten Wulstsitz 3a für den ersten Wulstabschnitt 2d1; einen zweiten Wulstsitz 3d für den zweiten Wulstabschnitt 2d2; ein Felgenbett 3d, das nahe dem zweiten Wulstsitz 3b vorgesehen ist, der verwendet wird, wenn der Reifen aufgezogen wird; einen Befestigungsabschnitt 3g für den Abstützring 5, der zwischen dem Felgenbett 3d und dem ersten Wulstsitz 3a vorgesehen ist; eine Erhebung 3e, die entlang der axialen Kante des Befestigungsabschnitts 3g auf der Felgenbettseite gebildet ist; und eine Rille 3f, die in dem Befestigungsabschnitt 3g nahe der anderen axialen Kante des Befestigungsabschnitts 3g vorgesehen ist.
Im Gegensatz zu den herkömmlichen Radfelgen, deren Wulstsitze zu der axialen Mitte (Reifenäquator) hin verjüngt sind, sind der erste und der zweite Wulstsitz 3a und 3b axial nach außen verjüngt.
In dieser Ausführungsform ist der erste Wulstsitz 3a demgemäß mit einem kleineren Durchmesser hergestellt als der zweite Wulstsitz 3b, da der Innendurchmesser des ersten Wulstabschnitts 2d1 kleiner als der des zweiten Abschnitts 2d2 ist.
Der Befestigungsabschnitt 3g ist im Wesentlichen an der Mitte der axialen Breite der Felge oder der axialen Mitte der Laufflächenbreite des Reifens zentriert.
Der Durchmesser Dg des Befestigungsabschnitts 3g ist größer als der Durchmesser Da des Felgenhorns des ersten Wulstsitzes 3a.
Die Erhebung 3e erstreckt sich kontinuierlich in der Umfangsrichtung, um als ein Anschlagelement zu dienen, das die axiale Verschiebung des Abstützringes 5 zu dem Felgenbett hin verhindert sowie den Abstützring 5 positioniert.
Auch ist an dem axial inneren Ende eines jeden Wulstsitzes 3a, 3b eine sich in Umfangsrichtung kontinuierlich erstreckender Erhebung 3h gebildet.
Der Abstützring 5 umfasst einen ringförmigen Körper 7, der aus einem elastischen Material hergestellt ist, und mindestens einen Geräuschdämpfer 9. Dieser Abstützring 5 stützt den Laufflächenabschnitt 2a von dieser Innenseite ab, um ein Fahren über eine lange Distanz zu ermöglichen, wenn der Reifen platt wird.
Es ist im Sinne der Haltbarkeit zu bevorzugen, dass das elastische Material, wie z. B. Kautschukmaterial, eine Härte von 45 bis 60 Grad und einen Verlusttangens (tan delta) von 0,02 bis 0,08 aufweist. Hier bedeutet die Härte die gemäß dem japanischen Industriestandard JIS-K6253 bei einer Temperatur von 23 + 2 Grad C mit einem Durometer des Typs D gemessene Härte. Der Verlusttangens wird mit einem Viskoelastizitäts-Spektrometer unter den folgenden Bedingungen gemessen: Frequenz: 10 Hz; Temperatur: 100 Grad C; anfängliche Längung: 10 %; und dynamische Dehnungsamplitude +0,25 %.
Beispielsweise können Polyurethan, Gummi, EPDM und dergleichen als elastisches Material verwendet werden. In dieser Ausführungsform ist der Abstützring 5 als ein Gussteil aus Polyurethan gebildet.
Der ringförmige Körper 7 umfasst: einen radial äußeren ringförmigen Abschnitt 7a, der mit der Innenseite des Laufflächenabschnitts 2a in Kontakt gelangt, wenn der Reifen platt wird; einen radial inneren ringförmigen Abschnitt 7b, der an der Radfelge 3 befestigt ist; und einen Abstützwandabschnitt 14, der den inneren und äußeren ringförmigen Abschnitt 7a und 7b überbrückt, während er sich in dieser Ausführungsform in Umfangsrichtung zickzackartig erstreckt.
Die radial innere Umfangsfläche des inneren ringförmigen Abschnitts 7b ist mit einem Vorsprung 7d versehen, der an die oben erwähnte Rille 3f der Radfelge 3 angepasst ist. Mit Ausnahme des Vorsprungs 7d weist die radial innere Umfangsfläche einen Innendurchmesser auf, dessen Wert konstant und etwas kleiner als der Außendurchmesser Dg des Befestigungsabschnitts 3g der Radfelge 3 ist. Anders ausgedrückt, der Innendurchmesser des Abstützringes 5 ist etwas kleiner als der Außendurchmesser Dg des Befestigungsabschnitts 3g der Radfelge 3. Somit kann der Abstützring 5, wenn er angebracht ist, auf Grund der elastischen Verformung des Abstützringes 5, an dem Befestigungsabschnitt 3g satt anliegen.
Wie in 1 gezeigt, ist die radiale Höhe H des Abstützringes 5 im Bereich von nicht weniger als 35 %, vorzugsweise mehr als 40 %, aber nicht mehr als 65 %, vorzugsweise weniger als 58 %, bevorzugter weniger als 50 % der radialen Höhe Ht des Reifenhohlraums festgelegt. Wenn die radiale Höhe H zu hoch ist, besteht die starke Tendenz, dass der Abstützring 5 während eines normalen Laufes mit der Innenseite des Laufflächenabschnitts 2a in Kontakt gelangt, und nicht nur der Fahrkomfort, sondern auch die Spurhaltigkeit und dergleichen sind verschlechtert. Wenn die radiale Höhe H zu niedrig ist, wird im Notlaufbetrieb die Durchbiegung des Reifens groß und die Fahrstabilität und Notlaufdistanz sind verschlechtert.
Hier sind die Höhen H und Ht wie folgt in einem solchen Standardzustand definiert, in dem der Abstützring 5 und der Reifen 2 auf die Radfelge 3 aufgezogen sind und der Reifen auf einen Standarddruck (Auslegungsdruck) aufgepumpt und nicht mit einer Reifenbelastung belastet ist: die radiale Höhe H des Abstützringes 5 wird in der radialen Richtung von dem Befestigungsabschnitt 3g zu dem radial äußersten Punkt des Abstützringes 5 gemessen; und die radiale Höhe Ht des Reifenhohlraums wird in der radialen Richtung von dem Befestigungsabschnitt 3g zu dem radial äußersten Punkt an der Innenfläche des Laufflächenabschnitts gemessen.
Der Standarddruck ist der „maximale Luftdruck" gemäß JATMA, der „Aufpumpdruck" nach ETRTO, der maximale in der Tabelle „Tire Load Limits at Various Cold Inflation Pressures" (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen kalten Aufpumpdrücken) gemäß TRA angegebene Druck oder dergleichen. Im Fall von Personenwagenreifen werden jedoch 180 kPa als Standarddruck verwendet.
Wie in 4 gezeigt, umfasst der Abstützwandabschnitt 14 zwei Arten von geneigten Abschnitten 14b1 und 14b2, die jeweils zwei Stufenabschnitte 14a umfassen und sich stufenweise in der axialen Richtung des Reifens erstrecken, und Verbindungsabschnitte 14c, die jeweils in Umfangsrichtung benachbarte geneigte Abschnitte 14b1 und 14b2 an Endabschnitten in der axialen Richtung des Reifens miteinander verbinden.
Der ringförmige Körper 7 ist mit eine Vielzahl von Aushöhlungen 6 versehen, die sich an dem Hohlraum 4 öffnen und die durch den äußeren ringförmigen Abschnitt 7a, den inneren ringförmigen Abschnitt 7b und den Abstützwandabschnitt 14 an der Seitenfläche in der axialen Richtung des Reifens definiert sind. Wie in 2 oder 4 gezeigt, ist eine der Aushöhlungen 6 von dem äußeren ringförmigen Abschnitt 7a, dem inneren ringförmigen Abschnitt 7b, einem Paar geneigter Abschnitte 14b1 und 14b2 und einem der Verbindungsabschnitte 14c umgeben.
In dieser Ausführungsform sind die Aushöhlungen 6 derart vorgesehen, dass sich die Aushöhlungen 6 abwechselnd auf beiden Seiten in der axialen Richtung des Reifens und kontinuierlich in der Umfangsrichtung des Reifens öffnen. Da die Aushöhlungen 6 auf beiden axialen Seiten des Reifens und abwechselnd angeordnet sind, während das Gleichgewicht erhalten bleibt, wird der Gewichtsausgleich des ringförmigen Körpers 7 abgegli chen und eine Erzeugung einer Schwingung beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit wird verhindert.
Die Aushöhlung 6 weist eine Tiefe auf, die sich von einer Einlassfläche 6A, die sich an der Seitenfläche in der axialen Richtung des Reifens öffnet, bis zu einem Grund 6B davon erstreckt. Als Einlassfläche 6A können verschiedene Formen wie kreisförmige, rechteckige, dreieckige Formen, eine rillenartige Form, die sich in der Umfangsrichtung oder der axialen Richtung des Reifens erstreckt, und eine Durchgangslochform, die in der axialen Richtung des Reifens gebildet ist, verwendet werden.
Die Anzahl von Aushöhlungen 6 und ein Volumen einer Aushöhlung 6 sind entsprechend bestimmt, sodass der ringförmige Körper 7 eine Belastung in dem Notlaufzustand ausreichend abstützen kann. Ein zu bevorzugendes Gesamtvolumen der Aushöhlungen 6 liegt z. B. in einem Bereich von 20 bis 50 % eines Rohvolumens des ringförmigen Körpers 7. Das Rohvolumen des ringförmigen Körpers 7 ist die Summe des Gesamtvolumens aller Aushöhlungen 6 und des ringförmigen Körpers 7. Solch ein ringförmiger Körper 7 reduziert das Gewicht des Abstützringes 5 in hohem Maß und verbessert die Laufleistung.
Wie in 4 gezeigt, ist eine Fläche der Aushöhlung 6, die eine Richtung der Tiefe schneidet, von der Einlassfläche 6A zu dem Grund 6B hin reduziert. In diesem Beispiel ist die Breite der Aushöhlung 6 in der Umfangsrichtung schrittweise oder stufenweise durch die Stufenabschnitte 14a des Abstützwandabschnitts 14 verengt.
Der Geräuschdämpfer 9 ist aus porösem Schwammmaterial 8 hergestellt und ist an der Aushöhlung 6 befestigt. Hier bedeutet das Schwammmaterial nicht nur ein Schaumelastomer oder einen Kunststoff eines offenpori gen oder geschlossenporigen Typs, sondern auch geformte, ineinander verflochtene Fasern wie Synthetikfasern, Pflanzenfasern und Tierfasern. In den unten erwähnten Beispielen wird vorzugsweise ein offenporiger Typ von Polyurethanschaum verwendet. Das Schwammmaterial weist eine hohe Schwingungsdämpfungsfähigkeit und Schallabsorptionsfähigkeit auf und absorbiert wirksam Schwingungsenergie in dem Hohlraum 4. Infolgedessen wird die Resonanz unterdrückt und ein Fahrbahngeräusch wird gering.
Es ist vorzuziehen, dass das Schwammmaterial 8 eine Hitzebeständigkeit aufweist, die der während eines Notlaufes erzeugten Hitze (z. B. 140 °C) standhalten kann.
Bevorzugte Materialienfür das Schwammmaterial 8 sind ein Kunstharz-Schwamm wie z. B. ein Polyurethan-Schwamm auf Etherbasis, ein Polyurethan-Schwamm auf Esterbasis, ein Polyethylen-Schwamm und ein Kautschuk-Schwamm wie etwa ein Chloroprenkautschuk-Schwamm (CR-Schwamm), ein Ethylen-Propylen-Kautschuk-Schwamm (EDPM-Schwamm), ein Nitrilkautschuk-Schwamm (NBR-Schwamm). Im Hinblick auf die schallreduzierende Leistung, leichtes Gewicht, Schäumungsanpassungsfähigkeit, Haltbarkeit und dergleichen sind besonders bevorzugte Materialien ein Schwamm auf Urethanbasis und ein Schwamm auf Polyethylenbasis wie z. B. ein Polyurethan-Schwamm auf Etherbasis. Ein Beispiel für solch einen Polyurethan-Schwamm auf Etherbasis ist das Produkt Nr. E16, hergestellt von MARUSUZU CO., LTD.
Das Schwammmaterial 8 weist eine Rohdichte von 0,1 g/cm³ oder weniger auf, es ist jedoch vorzuziehen, dass die Rohdichte 0,06 g/cm³ oder weniger, und bevorzugter 0,04 g/cm³ oder weniger beträgt. Durch Verwendung solch eines Schwammes mit geringer Dichte werden das Gewicht des Rei fens und die nachteilige Wirkung auf das Reifengleichgewicht unterdrückt, das Porenvolumen wird erhöht und die Schallabsorption ist verbessert. Wenn die Rohdichte 0,1 g/cm³ übersteigt, wird das Gewicht des Systems 1 erhöht, das Porenvolumen wird reduziert und es besteht die Tendenz, dass die Resonanzunterdrückungswirkung verschlechtert wird.
In dieser Ausführungsform ist der Geräuschdämpfer 9 zusammengedrückt und in diesem Zustand ist der Geräuschdämpfer 9 an der Aushöhlung 6 befestigt. Anders ausgedrückt, der Geräuschdämpfer 9 ist unter Verwendung seiner Federkraft an der Aushöhlung 6 befestigt. Daher kann der Geräuschdämpfer 9 einfach an der Aushöhlung 6 befestigt werden. Ferner wird es einfach zu bestimmen, ob der Geräuschdämpfer 9 an jeder Aushöhlung 6 angebracht ist, und es ist einfach, das Schallunterdrückungsvermögen anzupassen.
Ein Züsammendrückverhältnis, das ein Verhältnis eines Volumens des Geräuschdämpfers 9, nachdem er befestigt wurde, und eines Volumens davon in seinem freien Zustand, bevor er befestigt wird, darstellt, beträgt vorzugsweise 70 % oder mehr und bevorzugter 80 % oder mehr und seine obere Grenze beträgt vorzugsweise 95 % oder weniger. Wenn das Zusammendrückverhältnis weniger als 70 % beträgt, ist das Porenvolumen des Schwammmaterials 8 auf Grund des starken Zusammendrückens reduziert, die Schallabsorption ist verringert und wenn das Zusammendrückverhältnis 95 % übersteigt, besteht die Tendenz, dass der Geräuschdämpfer 9 aus der Aushöhlung 6 herausfällt. Diesbezüglich ist es auch möglich, das Schwammmaterial 8 an der Aushöhlung 6 unter Verwendung eines Befestigungsmittels wie eines Klebstoffs und Doppelklebebandes zuverlässig zu befestigen.
Der Geräuschdämpfer 9 ist derart angeordnet, dass er von der Einlassfläche 6A der Aushöhlung 6 nicht zu dem Hohlraum 4 hin ragt. Damit nimmt der Geräuschdämpfer 9 ein Schmiermittel für eine Reduktion einer Reibung, die während eines Notlaufes verursacht wird, das zuvor auf die Hohlraumfläche des Reifens 2 aufgebracht wurde, nicht auf oder wischt dieses nicht weg. Somit kann die Notlaufhaltbarkeit beibehalten werden. Im Hinblick auf eine thermische Ausdehnung, eine geringfügige positionelle Abweichung verursacht durch Schwingungen, einen Montagefehler und dergleichen ist es zu bevorzugen, dass eine Fläche des Geräuschdämpfers 9 zu der Grundseite hin um etwa 3 bis 7 mm von der Einlassfläche 6A zurückgesetzt ist.
In dieser Ausführungsform weist der Geräuschdämpfer 9 ein Volumen von 20 % oder mehr eines Volumens der Aushöhlung 6, bevorzugter 30 % oder mehr auf und seine obere Grenze beträgt etwa 100 %, wenn er in der Aushöhlung 6 befestigt ist. Wenn dieses. Verhältnis weniger als 20 % beträgt, besteht die Tendenz, dass das Schallunterdrückungsvermögen ungenügend ist. Der Geräuschdämpfer 9 dieser Ausführungsform ist ein massiver Körper mit einem Volumen von etwa 35 % des Volumens der Aushöhlung 6, wie in 4 gezeigt, und die Geräuschdämpfer 9 sind auf der Seite der Einlassfläche 6A in Bezug auf alle Aushöhlungen 6 angeordnet. Damit wird ein Spalt 12 zwischen dem Geräuschdämpfer 9 und dem Grund 6B in der Aushöhlung 6 bereitgestellt.
Die Fläche der Aushöhlung 6, die die Richtung der Tiefe schneidet, ist zu seiner Grundseite 6B hin reduziert. Infolgedessen ist eine Fläche der Aushöhlung 6 näher an der Einlassfläche 6A relativ größer. Dies erhöht die Schallenergie, die von dem Geräuschdämpfer 9 absorbiert wird, und verbessert die Fahrbahngeräusch reduzierende Wirkung. Wenn der Geräuschdämpfer 9 an der Einlassfläche 6A der Aushöhlung 6 befestigt ist, wie in dieser Ausführungsform, kann eine große Oberfläche des Geräuschdämpfers 9, die zu dem Hohlraum 4 weist, erhalten werden, und das Schallunterdrückungsvermögen kann weiter verbessert werden.
Wie in den 1 und 3 gezeigt, weist jeder Geräuschdämpfer 9 mindestens ein Luftdurchgangsloch 15 auf. In dieser Ausführungsform ist das Luftdurchgangsloch zwischen der radial inneren Fläche in den Geräuschdämpfern 9 und dem inneren ringförmigen Abschnitt 7b vorgesehen. Das Loch 15 erstreckt sich zu der Grundseite der Aushöhlung 6 hin und kommuniziert zwischen dem Hohlraum 4 und dem Spalt 12. Daher wird Luft, die in dem Hohlraum 4 schwingt, durch die Löcher 15 zu dem Spalt 12 geleitet. Infolgedessen wird die Schwingung der Luft durch Interferenz gedämpft. Da Schallenergie auch von der Fläche des Geräuschdämpfers 9, die zu dem Loch 15 weist, absorbiert wird, wird das Schallunterdrückungsvermögen stärker zum Ausdruck gebracht.
Die radiale Höhe H1 des Lochs 15 beträgt 1 mm oder mehr, vorzugsweise 2 mm oder mehr, und ihre obere Grenze beträgt 20 mm oder weniger und bevorzugter 10 mm oder weniger. Wenn die Höhe H1 weniger als 1 mm beträgt, ist die Schwingungsenergie, die in den Spalt 12 eintritt, klein und, wenn die Höhe H1 20 mm übersteigt, ist die Oberfläche des Geräuschdämpfers 9, die zu dem Hohlraum 4 weist, reduziert.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abstützringes 5. Der Geräuschdämpfer 9 dieser Ausführungsform besteht aus einem Abdeckkörper 11, der in die Einlassfläche 6A der Aushöhlung 6 eingesetzt ist und die Einlassfläche 6A abdeckt. Ein relativ hartes Schwammmaterial 8 wird für diesen Abdeckkörper 11 verwendet und eine Dicke t des Abdeckkörpers 11 beträgt z. B. etwa 3 bis 10 mm. Mit diesem Geräuschdämpfer 9 kann das Gewicht des Systems 1 weiter reduziert werden. In diesem Bei spiel sind die Aushöhlungen 6 in der Umfangsrichtung voneinander getrennt und die Geräuschdämpfer 9 sind nach jeweils drei Aushöhlungen 6 angeordnet.
Der Abdeckkörper 11 ist an seinem im Wesentlichen zentralen Abschnitt mit mindestens einem Luftdurchgangsloch 15 versehen. Schwingende Luft strömt durch das Durchgangsloch 15 und kann in den Spalt 12 eintreten. Mit dieser Struktur, wie oben beschrieben, kann die resonanzunterdrückende Wirkung durch Interferenz zwischen den Schwingungen und durch das Schallunterdrückungsvermögen der Rückfläche des Abdeckkörpers 11 erhalten werden. Eine Öffnungsfläche des Durchgangsloches 15 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 30 % einer Oberfläche des Abdeckkörpers 11.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abstützringes 5. Der ringförmige Körper 7 dieser Ausführungsform ist mit Aushöhlungen 6 versehen, wobei jede der Aushöhlungen 6 zwischen den geneigten Abschnitten 14b des Abstützwandabschnitts 14 angeordnet ist. Eine Breite der Aushöhlung 6 in der Umfangsrichtung des Reifens ist von der Einlassfläche 6A zu dem Grund 6B hin allmählich reduziert. Die Geräuschdämpfer 9 sind in allen Aushöhlungen 6 eingesetzt. Der Geräuschdämpfer 9 ist aus Schwammmaterial 8 hergestellt, das in seinen Grund 6B ohne den Spalt eingebracht ist. Eine Fläche 8a des Schwammmaterials 8 näher an der Einlassfläche 6A ist von der Einlassfläche 6A um mehrere Millimeter zurückgesetzt, um zu verhindern, dass die Fläche 8a auf Grund von thermischer Ausdehnung oder dergleichen zu dem Hohlraum 4 hin ragt.
Beispiel
Notlaufsysteme wurden als Prototyp unter Verwendung von Abstützringen mit einer in 1 gezeigten Struktur hergestellt. Ein Geräuschdämpfer, der auf der in Tabelle 1 gezeigten Spezifikation basierend hergestellt wurde, wurde an jedem Abstützring angebracht. Es wurden Reifen mit der Größe 225-68OR460A und Radfelgen mit der Größe 225 × 460A verwendet. Für jedes System wurde ein Wiederholungsreaktionskrafttest durchgeführt.
Der Wiederholungsreaktionskrafttest wurde auf solch eine Weise durchgeführt, dass jedes System auf einer Trommel unter den folgendenden Bedingungen laufen gelassen wurde: Innendruck: 200 kPa, Belastung: 5,1 kN und Geschwindigkeit: 60 km/h; die Änderung der Axialkraft in der vertikalen Richtung zu dieser Zeit wurde gemessen und die Frequenz wurde analysiert. 5 zeigt die Ergebnisse der Frequenzanalyse eines Beispiels 1 der vorliegenden Erfindung und eines herkömmlichen Beispiels. Aus der Frequenzanalyse wurde ein Maximalwert der Änderung der Axialkraft erhalten und der Wert ist in Tabelle 1 als ein Auswertungswert des Fahrbahngeräusches während eines Laufes gezeigt. Es wurde bestätigt, dass der Maximalwert der Änderung der Axialkraft mit dem Ergebnis einer Fahrbahngeräuschmessung eines tatsächlichen Fahrzeugs korreliert. Die Testergebnisse und dergleichen sind in Tabelle 1 gezeigt.

Claims

Notlaufreifensystem (1), umfassend: einen Luftreifen (2); eine Radfelge (3), auf die der Luftreifen aufgezogen ist; und einen Abstützring (5), der aus elastischem Material hergestellt und in einem Hohlraum angeordnet ist, der von einer Innenfläche der Felge und einer Innenfläche des auf diese aufgezogenen Reifens umgeben ist, wobei der Abstützring einen ringförmigen Körper (7) umfasst, der sich in einer Umfangsrichtung des Reifens erstreckt und mit einer Vielzahl von Aushöhlungen (6) versehen ist; die sich an dem Hohlraum öffnen, gekennzeichnet durch mindestens einen Geräuschdämpfer (9), der aus Schwammmaterial mit einer Rohdichte von 0,1 g/m³ oder weniger hergestellt und in der Aushöhlung derart angeordnet ist, dass der Geräuschdämpfer von einer Einlassfläche der Aushöhlung nicht in den Hohlraum hineinragt.
Notlaufreifensystem nach Anspruch 1, wobei der ringförmige Körper aus Kautschukmaterial hergestellt ist.
Notlaufreifensystem nach Anspruch 1, wobei die Aushöhlung (6) eine Tiefe aufweist, die sich von der Einlassfläche (6A) bis zu einem Grund (6B) davon erstreckt, und eine Breite der Aushöhlung in der Umfangsrichtung von der Einlassfläche zu dem Grund hin abnimmt.
Notlaufreifensystem nach Anspruch 1, wobei ein Spalt (12) zwischen dem Geräuschdämpfer (9) und dem Grund (6B) in der Aushöhlung vorgesehen ist.
Notlaufreifensystem nach Anspruch 4, wobei der Geräuschdämpfer (9) mindestens ein Luftdurchgangsloch (15) aufweist, das zwischen dem Hohlraum und dem Spalt kommuniziert.
Notlaufreifensystem nach Anspruch 1, wobei der Geräuschdämpfer ein Volumen im Bereich von 20 bis 100 % der Aushöhlung aufweist.
Notlaufreifensystem nach Anspruch 1, wobei der ringförmige Körper (7) umfasst: einen radial äußeren ringförmigen Abschnitt (7a), der mit einer Innenseite des Laufflächenabschnitts des Reifens in Kontakt gelangt, wenn der Reifen platt wird; einen radial inneren ringförmigen Abschnitt (7b), der an der Felge befestigt ist; und einen Abstützwandabschnitt (14), der den inneren und äußeren ringförmigen Abschnitt überbrückt, während er sich in Umfangsrichtung zickzackartig erstreckt, um die Aushöhlungen zu bilden, die sich auf entgegengesetzten Seiten abwechselnd in der axialen Richtung des Reifens öffnen.
Abstützring (5) für ein Notlaufreifensystem, umfassend: einen ringförmigen Körper (7), der aus elastischem Material hergestellt ist und sich in einer Umfangsrichtung des Reifens erstreckt, wobei der Abstützring einen ringförmigen Körper umfasst, der sich in einer Umfangsrichtung des Reifens erstreckt und mit einer Vielzahl von Aushöhlungen versehen ist, die sich an dem Hohlraum öffnen, und mindestens einen Geräuschdämpfer (9), der aus Schwammmaterial mit einer Rohdichte von 0,1 g/m³ oder weniger hergestellt und in der Aushöhlung derart angeordnet ist, dass der Geräuschdämpfer von einer Einlassfläche der Aushöhlung nicht in den Hohlraum hineinragt.