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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Luftreifen, und insbesondere auf einen Super-
Radialluftreifen für Lastwagen und Busse, bei dem das Reifengeräusch verringert werden kann. Es ist gut
bekannt, daß solche Superreifen die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweisen.
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Beim Lauf eines Reifens werden infolge örtlicher Variation der Steifigkeit bei dem
Laufflächenmuster und Unebenheit der Straßenoberfläche Vibrationen bei dem Reifen erzeugt, die sich in
der Luft ausbreiten und Geräusch verursachen. Ein solches Reifengeräusch steht in engem Zusammenhang
mit der Resonanzfrequenz einer Lauffläche oder eines Seitenwandbereichs, so daß eine Verbesserung der
Vibrationseigenschaften des Seitenwandbereichs besonders wirksam ist, um das Geräusch bei diesem
Reifentyp zu verringern.
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Was die Vibrationseigenschaften des Seitenwandbereichs betrifft, so werden bei Reifen für
Personenwagen verschiedene Gegenmaßnahmen zur Verringerung des Reifengeräuschs vorgeschlagen,
während bei Super-Radialluftreifen für Lastwagen und Busse keine Gegenmaßnahme für diese Art von
Reifengeräusch vorgeschlagen wird.
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Außerdem wird auf die Dokumente EP-A-0640496 und EP-A-0614774 hingewiesen, die sich
beide das Problem der Geräuschverringerung durch Modifikation der Reifenseitenwand-
Vibrationseigenschaften beziehen.
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Es ist daher ein Ziel der Erfindung, das Reifengeräusch durch Verbesserung der
Vibrationseigenschaften des Seitenwandbereichs bei einem Super-Radialluftreifen zu verringern.
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Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat das Vibrationsverhalten bei dem Seitenwandbereich
eines Reifens genau beobachtet, und festgestellt, daß die Vibrationsamplitude bei einer Position, die der
maximalen Reifenbreite entspricht, und in der Umgebung dieser Position ziemlich groß ist. Außerdem hat
der Erfinder verschiedene Untersuchungen bezüglich der Form, der Dicke, und dergleichen, des
Seitenwandbereichs gemacht und herausgefunden, daß es wünschenswert ist, die Form der Karkasse als
Gerüst des Reifens und die Dicke des Seitenwandbereichs zur Verringerung des Reifengeräuschs zu
optimieren, und als Ergebnis wurde die Erfindung gemacht.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Super-Radialluftreifen verwirklicht, aufweisend eine
Karkasse, die sich über zwei Seitenwandbereiche toroidfdrmig zwischen zwei Wulstkernen erstreckt, und
einen Gürtel, der in der radialen Richtung des Reifens außen auf einem Kronenbereich der Karkasse
angeordnet ist, und aus mindestens zwei Gürtelschichten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn
der Reifen auf einer zugelassenen Felge angebracht ist und auf einen Innendruck von 0,5-1,0 kp/cm²
aufgeblasen ist, die Karkassenlinie der Karkasse in einem radialen Schnitt des Reifens eine Kurve aufweist,
die den maximalen Krümmungsradius in einem Gebiet hat, das über 10-50% der Querschnittshöhe des
Reifens reicht und zentrisch zu der Position der maximalen Karkassenbreite ist, und der Seitenwandbereich
auf seiner äußeren Oberfläche mit einer Gummischicht versehen ist, die bei einem Liniensegment gelegen
ist, das durch die Position der maximalen Karkassenbreite hindurchgeht, so daß die maximale
Seitenwanddicke in einer diesem Gebiet entsprechenden Zone liegt.
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Der hier verwendete Ausdruck "Karkassenlinie" bedeutet eine Profillinie der Karkasse in dem
radialen Schnitt des Reifens, und der hier verwendete Ausdruck "maximale Karkassenbreite" bedeutet, daß
die Entfernung Karkassenlage in der Breitenrichtung in dem radialen Schnitt des Reifens maximal ist.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besteht die Karkassenlinie in dem Gebiet, das
über 10-50% der Schnitthöhe des Reifens reicht und zentrisch zu der Position der maximalen
Karkassenbreite ist, aus einer Kurve, die symmetrisch zu einem Liniensegment ist, das durch die Position
der maximalen Karkassenbreite hindurchgeht und parallel zu der Rotationsachse des Reifens ist; und die
Dicke einer Zone des Seitenwandbereichs, die dem Gebiet entspricht, das über 10-50% der Schnitthöhe des
Reifens reicht und zentrisch zu der Position der maximalen Karkassenbreite ist, ist nicht kleiner als die 1,4-
fache minimale Dicke des Seitenwandbereichs.
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Die Erfindung wird nun weiter beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
die Folgendes darstellen:
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Die Fig. 1 ist ein schematischer radialer Schnitt der linken Hälfte einer Ausführungsform eines
Radialluftreifens gemäß der Erfindung.
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Die Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Übertragbarkeit bei einem Seitenwandbereich des Reifens
wiedergibt.
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In der Fig. 1 ist ein radialer Schnitt der linken Hälfte eines erfindungsgemäßen Radialluftreifens
wiedergegeben, der nach der Montage auf einer zugelassenen Felge auf einen Innendruck von 1,0 kp/cm²
aufgeblasen wurde. Natürlich ist der Schnitt der rechten Hälfte des Reifens (nicht wiedergegeben)
symmetrisch zu dem Schnitt der linken Hälfte des Reifens.
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Die Kennziffer 1 bezeichnet einen Wulstkern, und die Kennziffer 2 bezeichnet eine Karkasse, die
aus einer einzelnen Karkassenlage besteht, die sich längs einer inneren Wand des Reifens toroidförmig
zwischen den Wulstkernen 1 erstreckt, und von der Innenseite nach der Außenseite des Reifens um den
Wulstkern 1 geschlungen ist, um einen Umstülpbereich 2a zu bilden, der sich längs eines Wulstbereichs 3
zu einem Seitenwandbereich 4 hin erstreckt. Auf dem Kronenbereich der Karkasse 2 sind ein Gürtel 5, der
aus mindestens zwei Gürtelschichten besteht, und eine Lauffläche 6 nacheinander in der radialen Richtung
des Reifens angeordnet. Die Kennziffer 7 bezeichnet eine zugelassene Felge.
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Wenn der Reifen, der die obige Grundstruktur hat, auf einer zugelassenen Felge angebracht ist und
auf einen Innendruck von 0,5-1,0 kp/cm² aufgeblasen ist, ist es wichtig, daß die Karkassenprofillinie der
Karkasse 2 in einem radialen Schnitt des Reifens eine Kurve aufweist, die einen maximalen
Krümmungsradius R in einem Gebiet E hat, das über 10-50% der Schnitthöhe H des Reifens (die durch die
Hälfte der Differenz zwischen dem äußeren Durchmesser des Reifens und dem Durchmesser der Felge
definiert ist) reicht, und zentrisch zu der Position S ist, die der maximalen Karkassenbreite entspricht.
Vorzugsweise ist eine solche Kurve symmetrisch zu einem Liniensegment L, das durch die Position 5 der
maximalen Karkassenbreite hindurchgeht und parallel zu der Rotationsachse des Reifens ist, weil die
Position der maximalen Karkassenbreite einem Schwingungsbauchbereich bei dem Wellentyp der
Reifenvibration entspricht und weiterhin einen Effekt entwickelt, der die Vibration unter Kontrolle hält.
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Das heißt, ein dem Gebiet E entsprechender Bereich der Karkassenlinie wird von einer Kurve
gebildet, die einen maximalen Krümmungsradius R hat, so daß dann, wenn der Reifen auf den Standard-
Innendruck aufgeblasen wird, die Spannung pro Flächeneinheit in dem Gebiet E, verglichen mit dem
anderen Gebiet, genügend groß wird, und daher starke Vibrationen, die in der dem Gebiet E entsprechenden
Zone des Seitenwandbereichs hervorgerufen werden, unter Kontrolle gehalten werden, um das
Reifengeräusch zu verringern.
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Außerdem ist es wichtig, daß der Seitenwandbereich die größte Dicke in der dem obigen Gebiet E
entsprechenden Zone hat. Im einzelnen wird eine Gummischicht 8 zu der dem Gebiet E entsprechenden
Zone des Seitenwandbereichs hinzugefügt, wie in der Fig. 1 gezeigt ist, wodurch ein Verdickungsteil in
dem Gebiet E gebildet werden kann. In diesem Fall kann die Gummischicht 8 über dem gesamten Gebiet E
angeordnet werden, aber vorzugsweise werden mindestens 20% des Gebietes E von dem Verdickungsteil
gebildet.
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Wie gezeigt ist, ist der Seitenwandbereich 4 auf seiner äußeren Oberfläche mit der Gummischicht
8 versehen, die bei dem Liniensegment L gelegen ist, das durch die Position 5 der maximalen
Karkassenbreite hindurchgeht so daß er die maximale Breite in der dem Gebiet E entsprechenden Zone hat.
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Wenn die Dicke in der dem Gebiet E entsprechenden Zone des Seitenwandbereichs maximal
gemacht wird, nimmt folglich die Gummimasse in dieser Zone, verglichen mit der anderen Zone, zu, so daß
von der Straßenoberfläche über die Laufflächen-Oberfläche übertragene Vibrationen in dem Gebiet E
absorbiert werden können, um die Erzeugung der Vibration in dem Seitenwandbereich unter Kontrolle zu
halten, wodurch eine Verringerung des Reifengeräuschs bewirkt wird.
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Um die Verringerung des Reifengeräuschs durch die obige Maßnahme weiter zu fördern, ist die
Dicke der dem Gebiet E entsprechenden Zone des Seitenwandbereichs vorzugsweise nicht kleiner als die
1,4-fache minimale Dicke des Seitenwandbereichs.
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Die folgenden Beispiele sind zur Veranschaulichung der Erfindung wiedergegeben und sollen
keine Begrenzung der Erfindung darstellen.
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Radialluftreifen für Lastwagen und Busse, mit der Reifengröße 11R22.5 und einer Grundstruktur,
wie sie in der Fig. 1 wiedergegeben ist, werden gemäß der in der Tabelle 1 wiedergegebenen Spezifikation
hergestellt. Jeder dieser Reifen wird auf einer zugelassenen Felge montiert und auf den Standard-
Innendruck aufgeblasen, und danach auf einer Trommeltestmaschine mit einer Geschwindigkeit von 50
km/h unter Standardlast laufen gelassen, während der Schalldruck des von dem Reifen ausgehenden
Geräuschs mittels eines Mikrofons gemessen wird, das in einer Entfernung von 1,0 m von der
Kontaktoberfläche zwischen dem Reifen und der Trommel angeordnet ist. Die gemessenen Ergebnisse sind
in der Tabelle 1 wiedergegeben.
TABELLE 1
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Außerdem werden der Erfindungsreifen 1 und der herkömmliche Reifen auf einer Felge der Größe
7.5 · 22.5 montiert und auf einen Innendruck von 7,0 kp/cm² aufgeblasen, und dann auf einer Labor-
Trommelgeräuschtestmaschine angebracht. Dann wird bei einem Punkt des in der Breitenrichtung mittleren
Bereichs der Lauffläche eine Erregung (Eingangssignal) hervorgerufen, und die Ausgangssignale werden
mittels Beschleunigungssensoren gemessen, die an dem Seitenwandbereich in einem Abstand von 1 cm in
der radialen Richtung des Reifens angebracht sind, wobei die in der Fig. 2 wiedergegebenen Ergebnisse
erhalten werden, bei denen das Verhältnis von Ausgangssignal zu Eingangssignal bei jeder Position der
Sensoren als Übertragbarkeit berechnet ist. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Übertragbarkeit des
Erfindungsreifens in dem Seitenwandbereich, der dem Gebiet E entspricht, gegenüber dem herkömmlichen
Reifen um 2,9 dB verringert.