DE602006000406T2

DE602006000406T2 - Notlaufreifensystem und Stützring dafür

Info

Publication number: DE602006000406T2
Application number: DE602006000406T
Authority: DE
Inventors: Takaaki Ishida; Yurie Tanami; Yasuhiro Kubota; Masatoshi Tanaka
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2005-03-03
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2026-02-10
Also published as: CN100522669C; EP1698494A1; DE602006000406D1; CN1827408A; EP1698494B1; JP2006240493A; US20060196588A1; US7337814B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stützring, der es einem Fahrzeug erlaubt, über eine vorbestimmte Distanz sicher mit einer konstanten Geschwindigkeit zu fahren, selbst wenn ein Innendruck eines Reifens verringert ist, und ein Notlaufreifensystem, das solch einen Stützring umfasst. Ein Stützring gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der US 2002/0104600 A1 bekannt.
Beschreibung des Standes der Technik
In letzter Zeit wurde ein Notlaufreifensystem vorgeschlagen, durch das es möglich ist, über eine sehr lange Distanz, beispielsweise mehrere hundert Kilometer, mit einer relativ hohen Geschwindigkeit von bis zu etwa 80 km/h zu fahren, selbst wenn der Reifen abplattet.
10 zeigt ein herkömmliches System dieser Art. Das System umfasst einen Reifen „a", eine Radfelge b, auf die der Reifen „a" aufgezogen ist, und einen Stützring e, der an der Radfelge b in einem Hohlraum „i" befestigt ist, der von dem Reifen „a" und der Radfelge b umgeben ist. Wenn ein Innendruck des Reifens reduziert ist, gelangt der Stützring e mit einer inneren Oberfläche eines Laufflächenabschnitts d in Kontakt, um eine Belastung des Reifens zu stützen. 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" befestigt sind. Ein Befestigungsteil g für den Stützring e ist zwischen den Sitzen b1 und b2 angeordnet.
Bei diesem System gelangt die innere Oberfläche d1 des Laufflächenabschnitts d mit dem Stützring e in Kontakt, wenn der Innendruck des Reifens „a" auf Grund eines Lochs oder dergleichen reduziert ist. Eine auf den Reifen „a" aufgebrachte Belastung wird durch den Stützring e und die Radfelge b abgestützt. Da der erste Wulstabschnitt f1 und der zweite Wulstabschnitt f2 zwischen einem Felgenhorn und einer Erhebung h festgeklemmt sind, kann das Fahrzeug mit solch einer Geschwindigkeit fahren, dass ein Notlauf kein Problem mit sich bringt wird. Dieses System eliminiert die Notwendigkeit, am Straßenrand Reifen zu wechseln, und erlaubt es, das Fahrzeug zu einer Tankstelle oder einer Werkstätte zu bewegen. Somit ist es erwünscht, dass die Notlaufreifen zusätzlich zur Zweckmäßigkeit und Bequemlichkeit im Hinblick auf die Sicherheit beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit breite Verwendung finden.
Als 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 unebenen 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 gedämpften 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.
Wie in den 11(A) und 11(B) gezeigt, schlägt die japanische Patentanmeldung Nr. 2003-502 200 ( WO 00/7 6791 A1 ) ein Notlaufsystem vor, in dem ein an einer Felge befestigter kreisringförmiger Stützkörper r einen Resonanzkörper bildet, der eine große Anzahl von Hohlräumen u umfasst, die durch Stützwandabschnitte w3 zwischen einer äußeren Umfangswand w1 und einer inneren Umfangswand w2 definiert sind, und eine Seitenplatte w4 den Resonanzkörper schließt. Die Seitenplatte 4 ist mit Rohren v versehen, die mit den Hohlräumen in Verbindung stehen. Bei diesem Vorschlag sind die Schwingungscharakteristika des Resonanzkörpers durch die Rohre v auf der Basis des Prinzips des Helmholtz-Resonators optimiert, wodurch die Resonanz unterdrückt wird.
Das frühere System weist den Nachteil auf, dass das Gesamtgewicht erhöht ist, da die Seitenplatte w4 schwer ist. Des Weiteren erfordert dieses System komplizierte und schwierige Arbeitsschritte wie den Befestigungsschritt der Rohre v an der Seitenplatte w4, den Befestigungsschritt der Hohlräume an der Seitenplatte w4 und den Abstimmungsschritt der Schwingungscharakteristika des Resonanzkörpers, sodass die Montage sehr aufwändig ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein vordringliches Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Notlaufreifensystem bereitzustellen, das ein Fahrbahngeräusch durch Unterdrücken der Resonanz in dem Hohlraum reduziert und das leichtgewichtig ist und eine ausgezeichnete Notlauf-Haltbarkeit aufweist, und einen Stützring bereitzustellen, der für das Notlaufreifensystem verwendet wird.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch einen Stützring mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Notlaufreifensystem mit den Merkmalen von Anspruch 9 erreicht.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht, die ein Notlaufsystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine perspektivische Darstellung, die einen Stützring von 1 zeigt;
3 ist eine partielle Seitenansicht des Stützringes;
4 ist eine abgewickelte Ansicht entlang der Linie A-A in 3;
5(A) bis 5(D) sind Seitenansichten, die jeweils eine Anordnung von Schallreflektoren in dem Stützring zeigen;
6(A) und 6(B) sind Seitenansichten, die jeweils eine Anordnung von Schallreflektoren in dem Stützring zeigen;
7 ist eine abgewickelte Ansicht entlang der Linie A-A in
3, die eine weitere Ausführungsform des Stützringes zeigt;
8 ist eine perspektivische Darstellung, die eine weitere Ausführungsform des Stützringes zeigt;
9 ist ein Graph, der ein Ergebnis einer Frequenzanalyse einer Änderung einer Axialkraft in der vertikalen Richtung in einem Trommellauftest des Systems zeigt;
10 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Notlaufsystems;
11(A) ist eine Schnittansicht eines weiteren herkömmlichen Systems; und
11(B) ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines herkömmlichen Stützringes.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In der Zeichnung umfasst ein Notlaufreifensystem 1 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Luftreifen 2, eine Radfelge 3, auf die der Reifen aufgezogen ist, und einen Stützring 5, der in einem Hohlraum 4 angeordnet ist, der von einer inneren Oberfläche der Felge 3 und einer inneren Oberfläche 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 Seitenwandabschnitte 2b hindurch erstreckt; und einen Gürtel 2g, der radial außerhalb der Karkasse 2f in dem Laufflächenabschnitt 2a angeordnet ist.
Die Wulstabschnitte 2d umfassen auch einen ersten Wulstabschnitt 2d1 und einen zweiten Wulstabschnitt 2d2 mit einem Innendurchmesser, der größer ist als der des ersten Wulstabschnitts 2d1.
Um den Reifen 2 ohne einen Reifenschlauch zu verwenden, ist die innere Oberfläche 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 umfasst: einen Hauptabschnitt 2f1, der sich zwischen den Wulstabschnitten 2d durch den Laufflächenabschnitt 2a und die Seitenwandabschnitte 2b hindurch erstreckt; und ein Paar Umschlagabschnitte 2f2, die sich jeweils von einem Ende des Hauptabschnitts 2f1 weg erstrecken. Der Umschlagabschnitt 2f2 erstreckt sich von dem Hauptabschnitt 2f1 zu der axialen Außenseite des Wulstkerns des Reifens durch die radiale Innenseite des Wulstkerns 2e und er wird dann zu dem Wulstkern 2e umgeschlagen, um eine Schleife zu bilden, die in der axialen Außenseite des Wulstkerns 2e mit Gummi gefüllt ist. Auch erstreckt sich der umgeschlagene Abschnitt 2f2 zwischen dem Wulstkern 2e und dem Hauptabschnitt und er endet dann in dem Wulstabschnitt 2d 2f1. Die Schleife des Umschlagabschnitts 2f2 wird daher, wenn die Spannung auf den Hauptabschnitt 2f1 aufgebracht wird, axial nach innen gezogen. Da die Schleife 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 sind die Wulstabschnitte 2d des Reifens 2 an der Radfelge 3 festgeklemmt.
Die Radfelge 3 umfasst: einen ersten Wulstsitz 3a für den ersten Wulstabschnitt 2d1; einen zweiten Wulstsitz 3b für den zweiten Wulstabschnitt 2d2 mit einem Außendurchmesser, der größer ist als der des ersten Wulstsitzes 3a; ein Felgenbett 3d, das in der Nähe des zweiten Wulstsitzes 3b vorgesehen ist, der verwendet wird, wenn der Reifen aufgezogen wird; einen Befestigungsabschnitt 3g für den Stützring 5, der zwischen dem Felgenbett 3d und dem ersten Wulstsitz 3a vorgesehen ist; eine Erhebung 3e, die entlang der axialen Kante des Befestigungsab schnitts 3g auf der Felgenbettseite gebildet ist; und eine Rille 3f, die in dem Befestigungsabschnitt 3g in der Nähe 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.
Der Außendurchmesser Dg des Befestigungsabschnitts 3g ist größer als der Außendurchmesser Da eines Felgenhorns des ersten Wulstsitzes 3a, sodass der Stützring 5 in den Befestigungsabschnitt 3g eingesetzt werden kann.
Die Erhebung 3e erstreckt sich kontinuierlich in der Umfangsrichtung, sodass sie als ein Anschlag dient, um die axiale Verschiebung des Stützringes 5 zu dem Felgenbett hin zu verhindern, wie auch um den Stützring 5 zu positionieren.
Der Stützring 5 umfasst einen kreisringförmigen Körper 7, der aus einem elastischen Material hergestellt ist, und zumindest zwei Schallreflektoren 9. Dieser Stützring 5 stützt den Laufflächenabschnitt 2a von dieser Innenseite, um ein Fahren über eine lange Distanz zu ermöglichen, wenn der Reifen abplattet.
Es ist im Sinne der Haltbarkeit zu bevorzugen, dass das elastische Material, z. B. ein 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 D-Typ-Durometer gemessene Härte. Der Verlusttangens wird mit einem Viskoelastizitäts-Spektrometer unter den folgenden Bedingungen gemessen: Frequenz 10 Hz; Temperatur 70 Grad Celsius; und dynamische Beanspruchungsamplitude 1%.
Zum Beispiel können Polyurethan, Polybutadien, Gummi, EPDM und dergleichen als das elastische Material verwendet werden. In dieser Ausführungsform ist der Stützring 5 als ein Gussteil aus Polyurethankautschuk gebildet.
Der kreisringförmige Körper 7 umfasst: einen radial äußeren kreisringförmigen Abschnitt 7a, der mit der Innenseite des Laufflächenabschnitts 2a in Kontakt gelangt, wenn der Reifen abplattet; einen radial inneren kreisringförmigen Abschnitt 7b, der an der Radfelge 3 befestigt ist; und einen Stützwandabschnitt 14, der den inneren und äußeren kreisringförmigen Abschnitt 7a und 7b überbrückt, während er sich in dieser Ausführungsform zickzackartig in Umfangsrichtung erstreckt.
Die radial innere Oberfläche des inneren kreisringförmigen Abschnitts 7b ist mit einem Vorsprung 7d versehen, der zu der Rille 3f der Radfelge 3 passt. Mit Ausnahme des Vorsprungs 7d weist die radial innere Oberfläche einen Innendurchmesser auf, dessen Wert konstant und etwas kleiner als der des Außendurchmessers Dg des Befestigungsabschnitts 3g der Radfelge 3 ist. Anders ausgedrückt, der Innendurchmesser des Stützringes 5 ist etwas kleiner als der Außendurchmesser Dg des Befestigungsabschnitts 3g der Radfelge 3. Somit kann der Stützring 5, wenn er befestigt ist, auf Grund seiner elastischen Verformung fest an dem Befestigungsabschnitt 3g sitzen.
Wie in 1 gezeigt, ist eine radiale Höhe H des Stützringes 5 im Bereich von 35 bis 65% der radialen Höhe Ht des Reifenhohlraumes, bevorzugter im Bereich von 40 bis 58% und noch bevorzugter im Bereich von 40 bis 50% festgelegt. Wenn die radiale Höhe H des Stützringes 5 zu groß ist, besteht die starke Tendenz, dass der Stützring 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 gering ist, wird in einem Notlaufbetrieb die Durchbiegung des Reifens groß und verschlechtert die Fahrstabilität und Notlaufdistanz.
Hier sind die Höhen H und Ht wie folgt in einem solchen Standardzustand definiert, in dem der Stützring 5 und der Reifen 2 auf die Radfelge 3 aufgezogen sind und der Reifen auf einen Standarddruck aufgepumpt, aber nicht mit einer Reifenbelastung belastet ist: die radiale Höhe H des Stützringes 5 wird in der radialen Richtung von dem Befestigungsabschnitt 3g zu dem radial äußersten Punkt des Stützringes 5 gemessen; und die radiale Höhe Ht des Reifenhohlraums wird in der radialen Richtung von dem Befestigungsabschnitt 3g zu dem radial äußersten Punkt auf der inneren Oberfläche des Laufflächenabschnitts 2a gemessen. Der Standarddruck ist der „maximale Luftdruck" gemäß JATMA, der „Aufpumpdruck" nach ETRTO und der maximale in der Tabelle „Tire Load Limits at Various Cold Inflation Pressures" (Reifenbelastungsgrenzen bei verschiedenen kalten Aufpumpdrücken) gemäß TRA angegebene Druck oder dergleichen definiert. Im Fall von Personenwagenreifen werden jedoch 180 kPa als Standarddruck verwendet.
In dieser Ausführungsform umfasst, wie in 4 gezeigt, der Stützwandabschnitt 14 zwei Arten von geneigten Abschnitten 14a1 und 14a2, die sich jeweils in der axialen Richtung des Reifens erstrecken, und Verbindungsabschnitte 14b, die jeweils in Umfangsrichtung benachbarte geneigte Abschnitte 14a1 und 14a2 an Enden in der axialen Richtung des Reifens miteinander verbinden. Der geneigte Abschnitt 14a1 und/oder 14a2 umfasst/en vorzugsweise zumindest eine, bevorzugter zwei Stufen 14c, sodass sich der geneigte Abschnitt in Schritten in der axialen Richtung des Reifens erstreckt.
Der kreisringförmige Körper 7 ist mit einer Vielzahl von Ausnehmungen 6 versehen, die sich an dem Hohlraum 4 öffnen. Jede Ausnehmung 6 ist durch den äußeren kreisringförmigen Abschnitt 7a, den inneren kreisringförmigen Abschnitt 7b und den Stützwandabschnitt 14 auf der Seite in der axialen Richtung des Reifens definiert. Wie in 2 oder 4 gezeigt, ist in dieser vorliegenden Ausführungsform eine der Ausnehmungen 6 von dem äußeren kreisringförmigen Abschnitt 7a, dem inneren kreisringförmigen Abschnitt 7b, einem Paar geneigter Abschnitte 14a1 und 14a2 und einem der Verbindungsabschnitte 14b umgeben.
Ferner sind die Ausnehmungen 6 derart vorgesehen, dass sich die Ausnehmungen 6 abwechselnd auf beiden Seiten in der axialen Richtung des Reifens und kontinuierlich periodisch in der Umfangsrichtung des Reifens öffnen. Da die Ausnehmungen 6 auf beiden axialen Seiten des Reifens und abwechselnd angeordnet sind, während das Gleichgewicht erhalten bleibt, wird der Gewichtsausgleich des kreisringförmigen Körpers 7 ausgeglichen und es wird verhindert, dass beim Fahren mit einer hohen Geschwindigkeit eine Schwingung erzeugt wird.
Die Anzahl von Ausnehmungen 6 und ein Volumen einer Ausnehmung 6 sind entsprechend bestimmt, sodass der kreisringförmige Körper 7 eine Belastung in dem Notlaufzustand ausreichend stützen kann. Ein zu bevorzugendes Gesamtvolumen der Ausnehmungen 6 liegt z. B. in einem Bereich von 20 bis 50% eines scheinbaren Volumens des kreisringförmigen Körpers 7. Das scheinbare Volumen des kreisringförmigen Körpers 7 ist die Summe des Gesamtvolumens aller Ausnehmungen 6 und des kreisringförmigen Körpers 7. Solch ein kreisringförmiger Körper 7 reduziert in hohem Maß das Gewicht des Stützringes 5 und verbessert die Laufleistung.
Wie in 4 gezeigt, ist eine Fläche der Ausnehmung 6, die eine Richtung der Tiefe schneidet, von einem Einlass 6s davon in Richtung des Bodens reduziert. In diesem Beispiel ist die Breite der Ausnehmung 6 in der Umfangsrichtung stufenweise oder schrittweise durch die Stufenabschnitte 14a des Stützwandabschnitts 14 verengt.
Wie in 2 gezeigt, sind in dem Stützring 5 mindestens zwei der in der Umfangsrichtung des Reifens angeordneten Ausnehmungen 6 jeweils mit einem Schallreflektor 9 verschlossen. In dieser Ausführungsform umfassen die Ausnehmungen 6 des kreisringförmigen Grundkörpers 7 eine Vielzahl von offen Ausnehmungen 6A, deren Öffnungen sich jeweils in den Hohlraum 4 öffnen, und eine Vielzahl von geschlossenen Ausnehmungen 6B, deren Öffnungen jeweils mit dem Schallreflektor 9 verschlossen sind. In dieser Ausführungsform ist jede der beiden Seiten des kreisringförmigen Grundkörpers 7 in der axialen Richtung des Reifens mit den offenen Ausnehmungen 6A und den geschlossenen Ausnehmungen 6B versehen.
In dieser Ausführungsform ist der Schallreflektor 9 aus einem nicht porösen Material hergestellt. Zum Beispiel weist ein poröses Material mit durchgehenden und/oder einzelnen Blasen eine hohe Schallabsorptionsfähigkeit und eine hohe Schwingungsisolierfähigkeit auf. Daher ist der Reflexionskoeffizient (Ir/Ii) des Schalls, der ein Verhältnis der Energie „Ii" des einfallenden Schalls und der Energie „Ir" des reflektierten Schalls ist, klein, und der Schall in dem Hohlraum 4 kann nicht ausreichend reflek tiert werden. In dem Fall des nicht porösen Materials ohne Blasen ist der Reflexionskoeffizient des Schalls groß. Somit kann in dem Fall, in dem der Schallreflektor 9 aus einem nicht porösen Material hergestellt ist, wenn zumindest ein Abschnitt seiner äußeren Oberfläche 9s, die zu dem Hohlraum 4 weist, vorzugsweise die gesamte äußere Oberfläche als eine Reflexionsoberfläche 9s ausgebildet ist, die den Schall effektiv reflektieren kann, der Reflexionskoeffizient des Schalls weiter erhöht werden.
Die Reflexionsoberfläche 9s kann leicht erhalten werden, indem die Oberfläche des nicht porösen Materials geglättet wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt die Schallabsorptionsrate alpha auf der Reflexionsoberfläche 9s für Frequenzen von 125 bis 500 Hz nicht mehr als 1%. Die Schallabsorptionsrate alpha ist ein Wert der Absorptionsrate des vertikal einfallenden Schalls, die nach JIS A 1405 (Akustik – Bestimmung des Schallabsorptionskoeffizienten und der Impedanz in Impedanzrohren – Verfahren unter Zuhilfenahme des Stehwellenverhältnisses) gemessen wird.
Als das nicht poröse Material wird z. B. ein elastisches Material oder Kunststoffmaterial verwendet. Im Spezielleren sind geeignete Materialien Gummi, Kunststoff, Papier, Metall und dergleichen. Wenn der Schallreflektor 9 aus einem elastischen Material wie z. B. Gummi hergestellt ist, kann sich der Schallreflektor 9 zum Zeitpunkt eines Notlaufes zusammen mit dem kreisringförmigen Grundkörper 7 elastisch verformen. Die Notlaufleistung wird daher nicht verschlechtert. Wenn der Schallreflektor 9 aus Kunststoffmaterial hergestellt ist, wird der Schallreflektor 9 plastisch verformt, wenn er zu Beginn zum Zeitpunkt des Notlaufes mit dem Boden in Kontakt gelangt. Damit ist die Notlaufleistung auch in dem Schallreflektor 9, der aus Kunststoffmaterial hergestellt ist, nicht verschlechtert. Um den Fahrkomfort und die Spurhaltigkeit wirksam beizubehalten, ist es zu bevorzugen, dass der Schallreflektor 9 aus einem elastischen Material, insbesondere demselben elastischen Material wie das des kreisringförmigen Grundkörpers 7, hergestellt ist.
Es ist zu bevorzugen, dass der Schallreflektor 9 in die Öffnung der Ausnehmung 6 eingepasst ist und als ein Plattenkörper 11 ausgebildet ist, der diese Öffnung schließt. Damit ist ein Stützring 5 mit geringem Gewicht vorgesehen. Die Dicke t des Plattenkörpers 11 beträgt vorzugsweise etwa 1 bis 10 mm und bevorzugter weniger als die Dicke der Stützwand 14 des kreisringförmigen Grundkörpers 7. Damit ist es möglich zu verhindern, dass die Elastizität und die Steifigkeit des kreisringförmigen Grundkörpers 7 beeinträchtigt werden.
Ein Raum h (in 4 gezeigt), der mit dem Schallreflektor 9 verschlossen ist, ist in der geschlossenen Ausnehmung 6B ausgebildet. Das Volumen des Raumes h ist vorzugsweise auf nicht weniger als 80% des Volumens der Ausnehmung 6 festgelegt, bevor sie verschlossen wird, und bevorzugter auf nicht weniger als 90%. Der Raum h kann im Wesentlichen abgedichtet sein, es ist jedoch, wie in 3 gezeigt, möglich, dass der Raum h durch eine kleine Entlüftungsöffnung 13 mit dem Hohlraum 4 verbunden ist. Damit werden die Druck- und/oder Temperaturunterschiede zwischen dem Raum h und dem Hohlraum 4 reduziert.
Der Schallreflektor 9 ist integral an dem kreisringförmigen Grundkörper 7 angebracht, wobei ein Befestigungsmittel wie z. B. ein Klebstoff, ein Doppelklebeband und ein Vulkanisierkleber verwendet wird. Es ist zu bevorzugen, dass die Reflexionsoberfläche 9s des Schallreflektors 9 derart befestigt wird, dass die Reflexionsoberfläche 9s nicht von der Seitenfläche des kreisringförmigen Grundkörpers 7 zu dem Hohlraum 4 hin vorsteht, damit der Schallreflektor 9 nicht Schmiermittel, das auf der inneren Oberfläche des Reifens 2 aufgebracht ist, abstreift. Es ist besonders zu bevorzugen, dass die Reflexionsoberfläche 9s auf der Innenseite innerhalb eines Bereiches von 10 mm von der Seitenfläche des kreisringförmigen Grundkörpers 7 angeordnet ist.
Der Schallreflektor 9 kann aus einem Blockkörper 12, der 20 bis 100% des Volumens der Ausnehmung 6 aufweist, gebildet sein. 7 zeigt den Schallreflektor 9, der aus dem Blockkörper 12 gebildet ist, der 100% des Volumens der Ausnehmung 6 aufweist.
Wenn in dem Hohlraum 4 eine Resonanz erzeugt wird, überlagert die Luftschwingung, die durch die Reflexionsoberfläche 9s des Schallreflektors 9 reflektiert wird, die Stehwelle. Dies reduziert den Schalldruck der Stehwelle, insbesondere den maximalen Schalldruck, und das Fahrbahngeräusch.
Um das Fahrbahngeräusch weiter zu reduzieren, ist es zu bevorzugen, dass die Anzahl „n1" dr geschlossenen Ausnehmungen 6B in jeder Seite des kreisringförmigen Grundkörpers 7 nicht mehr als 40% der Gesamtzahl „n0" der Ausnehmungen 6 in jeder Seitenfläche ausmacht. Um die Produktivität zu verbessern und das Gewicht des Stützringes 5 zu reduzieren, ist es zu bevorzugen, dass die Anzahl „n1" der geschlossenen Ausnehmungen 6B zwischen 2 und 8 und bevorzugter zwischen 2 und 6 beträgt.
Um das Gleichgewicht des Stützringes 5 auszugleichen, sind die geschlossenen Ausnehmungen 6B vorzugsweise regelmäßig in der Umfangsrichtung des Reifens angeordnet, sodass jedes Intervall dazwischen im Wesentlichen gleich ist. Zum Beispiel sind, wie in den 5(A) bis (D) gezeigt, die geschlossenen Ausnehmungen 6B an Stellen P angeordnet, die voneinander unter gleichen Zentriwinkeln theta um eine Reifenachse von 180 Grad, 120 Grad, 90 Grad, 45 Grad oder dergleichen getrennt sind.
Andererseits gibt es den Fall, dass die Ausnehmungen 6 an den Stellen P nicht unter einem genau gleichen Winkel voneinander vorgesehen sind, wie z. B. in 6(A) gezeigt. In solch einem Fall wird das Intervall, wenn eine geschlossene Ausnehmung 6B an einer Stelle P1 angeordnet ist, die der genauen Stelle P am nächsten liegt, als dasselbe betrachtet. Ferner kann, wie in 6(B) gezeigt, eine Vielzahl von (vorzugsweise zwei) geschlossenen Ausnehmungen 6B an Positionen angeordnet sein, wobei die Stellen P unter dem gleichen Winkel voneinander als ein Referenzpunkt dienen. Solch eine Anordnung verbessert die Reduktionswirkung und Gleichmäßigkeit des Schalldruckes.
Wenn der kreisringförmige Grundkörper 7 an seinen entgegengesetzten Seiten mit den Ausnehmungen 6 gebildet ist, wie in 2 gezeigt, können die Phasen der Anordnung der geschlossenen Ausnehmungen 6B im Wesentlichen in der einen Seite und der anderen Seite dieselben oder verschieden sein. Um das Fahrbahngeräusch zu reduzieren und den Rundlauf zu verbessern, sind die Phasen der geschlossenen Ausnehmungen 6B vorzugsweise um im Wesentlichen 1/2 Winkel des Zentriwinkels theta auf den Seiten verschoben. Da die Stützwand 14 eine Zickzackform aufweist, sind die Ausnehmung 6 in der einen Seite und die Ausnehmung 6 in der anderen Seite in der Position in der Umfangsrichtung des Reifens um einen 1/2 Teilungsabstand pi der Zickzackform verschoben. Daher ist zumindest ein Fehler, der diesem Betrag der Verschiebung der Position (pi/2) entspricht, erlaubt.
Wie in 8 gezeigt, kann der kreisringförmige Grundkörper 7 an seiner radial äußeren Umfangsfläche mit den Ausnehmungen 6 versehen sein. Der Schallreflektor 9 ist an jeder von zumindest zwei Ausnehmungen 6, und in dieser Ausführungsform vier Ausnehmungen 6, unter dem gleichen Winkel von 90° voneinander befestigt.
Es ist zu bevorzugen, dass die Form des Einlasses 6s der Ausnehmung 6 rechteckig ist, um die Festigkeit zu gewährleisten, falls notwendig, kann die Form jedoch kreisförmig oder dreieckig sein. Die Ausnehmung 6 kann ein Durchgangsloch ohne Boden sein.
Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail erklärt wurde, ist die Erfindung nicht auf die veranschaulichte Ausführungsform beschränkt und die Erfindung kann verschiedentlich abgewandelt und ausgeführt werden.
Vergleichstest
Es wurden Prototypen von Notlaufsystemen unter Verwendung von Stützringen und Schallreflektoren mit den in 1 gezeigten Strukturen hergestellt. Es wurden Reifen mit der Größe 225-680R460A verwendet und es wurden Radfelgen mit der Größe 225 × 460A verwendet. Für jedes System wurde ein wiederholter Reaktionskrafttest durchgeführt.
Der wiederholte Reaktionskrafttest wurde auf solch eine Weise durchgeführt, dass jedes System auf einer Trommel unter den folgenden Bedingungen laufen gelassen wurde: Innendruck 200 kPa, Belastung 5,1 kN und Geschwindigkeit 60 km/h, wobei die Änderung der Axialkraft in der vertikalen Richtung zu diesem Zeitpunkt gemessen wurde und die Frequenz analysiert wurde. 9 zeigt die Ergebnisse der Frequenzanalyse eines Beispiels 1 der vorliegenden Erfindung und eine Referenz. Aus der Frequenzanalyse wurde ein Maximalwert der Änderung der Axialkraft beschafft und der Wert ist in Tabelle 1 als ein Evaluierungswert des Fahrbahngeräusches 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

Stützring (5) zur Anordnung in einem Hohlraum (4) eines Notlaufreifensystems (1), der von einer inneren Oberfläche einer Felge (3) und einer inneren Oberfläche eines auf diese aufgezogenen Reifens (2) umgeben ist, wobei der Stützring aus einem elastischen Material hergestellt ist und einen kreisringförmigen Körper (7) umfasst, der sich in einer Umfangsrichtung des Reifens (2) erstreckt und mit einer Vielzahl von Ausnehmungen (6) versehen ist, die sich jeweils an dem Hohlraum (4) öffnen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (5) zumindest zwei Schallreflektoren (9) umfasst, die jeweils an einer Ausnehmung (6) angebracht sind und eine äußere Oberfläche (9s) umfassen, die aus einem nicht porösen Material hergestellt ist, um Schall in dem Hohlraum (4) zu reflektieren, wobei die Schalladsorptionsrate an der äußeren Oberfläche (9s) für Frequenzen von 125 bis 500 Hz nicht mehr als 1% beträgt.
Stützring (5) nach Anspruch 1, wobei die Schallreflektoren (9) an den Ausnehmungen (6) regelmäßig in der Umfangsrichtung des Reifens (2) angebracht sind, so dass jedes Intervall dazwischen gleich ist.
Stützring (5) nach Anspruch 1, wobei die Ausnehmungen (6) eine Vielzahl von geschlossenen Ausnehmungen (6B), deren Öffnung mit dem Schallreflektor (9) verschlossen ist, und eine Vielzahl von offenen Ausnehmungen (6A) umfassen, deren Öffnung in den Hohlraum (4) geöffnet ist, wobei die Anzahl von geschlossenen Ausnehmungen (6B) nicht mehr als 40% der Gesamtzahl der Ausnehmungen (6) in dem Stützring (5) ausmacht.
Stützring (5) nach Anspruch 1, wobei der Schallreflektor (9) an der Ausnehmung (6) derart angebracht ist, dass in der Ausnehmung (6) ein Raum gebildet ist.
Stützring (5) nach Anspruch 4, wobei die Ausnehmung (6) durch den Schallreflektor (9) abgedichtet ist, ohne mit der Kammer (4) in Verbindung zu stehen.
Stützring (5) nach Anspruch 1, wobei der Schallreflektor (9) ein Volumen in einem Bereich von 20 bis 100% der Ausnehmung (6) aufweist.
Stützring (5) nach Anspruch 1, wobei der Schallreflektor (9) das gleiche Volumen wie die Ausnehmung (6) aufweist.
Stützring (5) nach Anspruch 1, wobei der kreisringförmige Körper (7) umfasst einen radial äußeren kreisringförmigen Abschnitt (7a), der in Kontakt mit einer Innenseite eines Laufflächenabschnitts (2a) des Reifens (2) gelangt, wenn der Reifen (2) abplattet, einen radial inneren kreisringförmigen Abschnitt (7b), der an der Radfelge (3) befestigt ist, und einen Stützwandabschnitt (14), der den inneren (7a) und äußeren kreisringförmigen Abschnitt (7b) überbrückt, während er sich in Umfangsrichtung in einem Zickzack erstreckt, um die Ausnehmungen (6) zu bilden, die sich an entgegengesetzten Seiten abwechselnd in der axialen Richtung des Reifens (2) öffnen.
Notlaufreifensystem (1), umfassend einen Luftreifen (2), eine Radfelge (3), auf die der Luftreifen (2) aufgezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Stützring (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst, der in einem Hohlraum (4) angeordnet ist, der von einer inneren Oberfläche der Felge (3) und einer inneren Oberfläche des auf diese aufgezogenen Reifens (2) umgeben ist.