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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen und bezieht sich insbesondere auf einen Luftreifen, an dem ein von dem Reifen unabhängiges Element auf einer inneren Oberfläche dessen Lauffläche unter Verwendung eines ringförmigen elastischen Fixierbandes angebracht ist.
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STAND DER TECHNIK
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Innerhalb eines Reifens findet häufig zum Beispiel ein Anbringen eines Geräusch absorbierenden Elementes zum Zwecke einer Geräuschreduktion und das Anbringen eines Drucksensors zum Zwecke des Kontrollierens des Luftdruckes, ein Temperatursensor und ähnliches statt.
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Da diese Elemente von dem Reifen unabhängige Elemente sind, bewegen sie sich häufig herum oder fallen aufgrund der Deformation des Reifens, der Zentrifugalkraft oder ähnlichem ab, wenn der Reifen gefahren wird. Es gab ein sehr schwieriges Problem bei deren Anbringen in einem stabilen Zustand.
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Als ein repräsentatives Beispiel für die oben genannten Elemente wurde für ein Geräusch absorbierendes Element, welches das Vibrationsgeräusch von Luft innerhalb des Reifens absorbiert, vorgeschlagen, an einer inneren Oberfläche einer Lauffläche angebracht zu werden, da der Geräuschabsorptionseffekt gut ist, wenn es darin angebracht ist (siehe beispielsweise
JP S62-216803 A ). In einem Fall jedoch, in dem das Geräusch absorbierende Element unter Verwendung einer Klebung oder ähnlichem an einer inneren Oberfläche des Reifens angebracht ist, wird ein sich von dem Reifen unterscheidendes Element innerhalb des Reifens hinzugefügt und daher fällt das Geräusch absorbierende Element häufig ab, als ein Resultat der Belastungskonzentration an der Kleberzwischenfläche aufgrund der Reifendeformation, wenn sich der Reifen dreht. Es gab eine Menge von schwierigen Problemen bei einem Verfahren zu dessen Anbringung.
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Andererseits hat als eine Gegenmaßnahme für die oben genannte Angelegenheit im Fall des Anbringens eines Geräusch absorbierenden Elementes der Anmelder dieser Erfindung vorgeschlagen, das Geräusch absorbierende Element an einer inneren Oberfläche einer Lauffläche unter Verwendung der Elastizität eines elastischen Fixierbandes, das aus einem synthetischen Kunstharz geformt ist, anzubringen (
Japanische Patentanmeldung Tokugan Nr. 2002-28432 , die der Offenlegungsschrift
JP 2003-226104 A entspricht)). Ein elastisches Fixierband jedoch, das aus einem synthetischen Kunstharz geformt ist, muss relativ stark in seiner Dicke sein, um eine gewünschte Elastizität (Steifheit) zu erhalten. Das Material, das in einer solchen Dicke geformt ist, weist das Problem auf, das dessen Ermüdungsleben herabgesetzt ist, da die Belastungen an dessen Oberflächen mit dessen vergrößerter Dicke zunehmen, wenn es einer Biegedeformation ausgesetzt wird.
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DE 30 16 255 A1 offenbart einen Fahrzeugreifen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit schwingungsdämpfenden Elementen an der Innenseite der Lauffläche.
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Aus
WO 02/085648 A1 ist ein Fahrzeugreifen bekannt, bei welchem Elemente an der Innenseite der Lauffläche angebracht sind, die eine stehende Welle im Inneren des Laufreifens stören sollen, die ihrerseits Geräusche verursachen könnte.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Luftreifen anzugeben, der mit einem elastischen Fixierband versehen ist, das eine exzellente Dauerhaftigkeit aufweist und ein stabiles Anbringen eines Elementes, das unabhängig von dem Reifen ist, an einer inneren Oberfläche einer Lauffläche dessen ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung einen Luftreifen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Bevorzugte optionale Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß dem oben genannten Luftreifen der vorliegenden Erfindung wird es durch das Formen eines elastischen Fixierbandes aus Metall, das bei Anbringen eines Elementes an einer inneren Oberfläche einer Lauffläche verwendet wird, möglich, eine Dicke des elastischen Bandes so herzustellen, dass sie extrem dünn, beispielsweise 0,1 bis 0,5 mm, ist. Daher kann es, selbst wenn das elastische Fixierband wiederholt eine Biegedeformation erleidet wenn sich der Reifen dreht, Spannungen an dessen inneren und äußeren Oberflächen reduzieren und verlängert daher dessen Belastungsleben. Entsprechend wird die Langlebigkeit des elastischen Fixierbandes vergrößert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht, die entlang eines Meridians des Reifens gezeigt ist, die ein Beispiel eines Luftreifens in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Bereich in 1 zeigt, der durch R eingeschlossen ist.
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3a ist eine Seitenansicht zur Erklärung eines Beispiels einer Anordnungsbeziehung in einem Fall, in dem ein Element unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes angebracht ist, wie ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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3b ist eine Seitenansicht zum Erklären eines weiteren Beispiels einer Anordnungsbeziehung in einem Fall, in dem ein Element unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung angebracht ist.
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4 ist eine Seitenansicht zur Erklärung eines Ausbeulungsphänomens eines Reifens.
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5 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang eines Meridians eines Reifens, um schematisch einen Zustand zu zeigen, in dem der Luftreifen nicht an einem Fahrzeug installiert ist und eine Umfangslänge eines elastischen Fixierbandes 6 auf 10 bis 50 mm kürzer gesetzt ist, als die eines inneren Umfangs eines Laufflächenbereichs 1, und die Ansicht zeigt einen Zustand, in dem das elastische Fixierband und eine innere Oberfläche des Laufflächenbereiches 1 außer Kontakt miteinander sind.
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6 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel eines Aspekts eines Luftreifens gemäß der Erfindung zeigt, wobei der Luftreifen ein elastisches Fixierband, das bereitgestellt wird, in zumindest einem Bereich des Umfangs des elastischen Fixierbandes mit einem Dehnungsmechanismus verwendet, der automatisch eine Umfangslänge des elastischen Fixierbandes anpasst.
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7a ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel des Dehnungsmechanismus zeigt, der in dem elastischen Fixierband in einem Aspekt, der in 6 gezeigt ist, gemäß der Erfindung verwendet wird.
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7b ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel des Dehnungsmechanismus, der in dem elastischen Fixierband verwendet wird, in einem Aspekt zeigt, der in 6 gemäß der Erfindung gezeigt ist.
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8 ist eine schematische Ansicht, die noch ein weiteres Beispiel des Dehnungsmechanismus, der in dem elastischen Fixierband in einem Aspekt verwendet wird, der in 6 gemäß der Erfindung gezeigt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laufflächenbereich
- 2
- Wulstbereich
- 3
- Seitenwandbereich
- 5
- Geräusch absorbierendes Element
- 6
- elastisches Fixierband
- 7a, 7b und 7c
- Blattfeder
- 7
- Kopplungsvorrichtung
- G
- Bodenoberfläche
- Q
- Bodenkontaktbereich
- T
- Reifen
- T
- Dicke des elastischen Fixierbandes
- W
- Breite des elastischen Fixierbandes
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BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Hieran nachfolgend werden detaillierte Beschreibungen von Konfigurationen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben werden. Die gleichen Ziffern und Zeichen werden Komponenten zugeordnet, die in jeder der Zeichnungen gleich sind, so dass doppelte Beschreibungen fortgelassen werden.
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1 ist eine Querschnittsansicht, die als ein Beispiel ein Ausführungsbeispiel in einem Fall zeigt, in dem bei einem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ein Geräusch absorbierendes Element, das aus einem porösen Material geformt ist, als unabhängiges Element an einer inneren Oberfläche einer Lauffläche des Reifens angebracht ist. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Teil zeigt, der in 1 durch R eingeschlossen ist und eine Seitenansicht zur Erklärung eines Hauptbereichs (eines Bereiches, der durch R eingeschlossen ist) in 1 ist.
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In 1 umfasst ein Luftreifen T: einen Laufflächenbereich 1; ein Paar linker und rechter Wulstbereiche 2; einen Seitenwandbereich, der den Laufflächenbereich 1 mit den Wulstbereichen 2 verbindet. An einer inneren Oberfläche des Laufflächenbereichs 1 ist ein Geräusch absorbierendes Element 5 als von dem Reifen unabhängiges Element unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes 6 aus Metall angebracht.
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Beide Enden des elastischen Fixierbandes 6 sind in dessen Längsrichtung miteinander gekoppelt und dadurch wird ein ringähnliches Band geformt. Obwohl Mittel zum Koppeln der beiden Enden nicht besonders beschränkt sind, können die beiden Enden miteinander überlappen, um gegeneinander verschlossen zu werden durch eine Klebemaschine, eine Dichtmaschine oder ähnliches oder können durch ein Paar von Befestigungsbändern gekoppelt werden. Mittel zum Verbinden des elastischen Fixierbandes 6 und des Geräusch absorbierenden Elementes 5 sind nicht besonders beschränkt und die Verbindung kann unter Verwendung eines Klebemittels durchgeführt werden oder kann vorgeformt werden unter Verwendung von Kopplungsmitteln für einen Bolzen in Übereinstimmung mit einer Art und einer Konfiguration des Geräusch absorbierenden Elementes 5.
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In der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das elastische Fixierband 6 in einer Bandform geformt ist, die aus einem dünnen metallischen Material hergestellt ist und eine Elastizität hat, die durch seine Gesamtstruktur erzeugt wird und so geformt ist, dass es eine Breite W in einem Bereich bevorzugt von 10 bis 40 mm und bevorzugter von 15 bis 30 mm hat und eine Dicke in einem Bereich bevorzugt von 0,1 bis 0,5 mm und noch bevorzugter von 0,1 bis 0,2 mm hat. Als metallisches Material ist eines, das eine Charakteristik aufweist, das eine Zugfestigkeit in einem Bereich von 400 bis 1400 MPa aufweist, bevorzugt und insbesondere ist rostfreier Stahl oder eine Formgedächtnislegierung bevorzugt.
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Mit solch einer Konfiguration kann, während es die Elastizität des elastischen Fixierbandes 6 dem Geräusch absorbierenden Element 5 erlaubt, durch Druck an die innere Oberfläche des Laufflächenbereichs in einer nicht variierbaren stabilen Weise angedrückt zu werden, das elastische Fixierband 6 Belastungen minimieren, die durch seine Oberflächen aufgenommen werden wenn sich der Reifen dreht und kann sein Ermüdungsleben verlängern.
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Eine Positionsbeziehung in einer Radialrichtung des Reifens zwischen dem Geräusch absorbierenden Element 5 und dem elastischen Fixierband 6 ist nicht besonders beschränkt. Die Positionsbeziehung kann wie in 3a gezeigt, eine Beziehung sein, in der das Geräusch absorbierende Element 5 auf eine solche Weise angeordnet ist, dass durch das elastische Fixierband 6 das Geräusch absorbierende Element 5 durch Druck von der Innenseite des Reifens an der inneren Oberfläche angebracht wird. Andererseits kann es, wie in 3b gezeigt, eine Beziehung sein, in der das elastische Fixierband 6 außerhalb des Geräusch absorbierenden Elementes 5 angeordnet ist oder kann in einer Beziehung sein, in der das elastische Fixierband 6 einen Zentralbereich des Geräusch absorbierenden Elementes 5 in dessen Dickenrichtung durchdringt.
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In dem Fall, in dem das elastische Fixierband 6 so angeordnet ist, dass es, wie in 3b gezeigt, direkt die innere Oberfläche des Reifens kontaktiert, kann zum Zwecke des Verhinderns der Beschädigung der Reifenoberfläche durch das metallische elastische Fixierband 6 eine äußere Umfangsoberfläche des elastischen Fixierbandes 6 mit Gummi oder Kunstharz bedeckt sein, wobei die äußere Umfangsoberfläche der inneren Oberfläche des Reifens zugewendet ist.
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Zusätzlich kann in dem Fall, in dem das elastische Fixierband 6 so wie in 3a angeordnet ist, zum Zwecke des Verhinderns von Beschädigungen des Geräusch absorbierenden Elementes 5 die äußere Umfangsoberfläche des elastischen Fixierbandes 6 mit Gummi oder Kunstharz bedeckt sein. Ein Effekt der Verhinderung der Beschädigung wird weiter ausgeübt, wenn das Gummi oder das Kunstharz aus einem Schaum geformt ist.
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Weiterhin tritt in der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem eine Umfangslänge des elastischen Fixierbandes 6 fest eingestellt ist, wie in 4 gezeigt ist, in einigen Fällen in einem Bodenkontaktbereich Q, in dem der Reifen eine Bodenoberfläche G kontaktiert, ein Ausbeulungsphänomen auf. Aufgrund dieses Ausbeulungsphänomens wird das Halten des Geräusch absorbierenden Elementes 5 in manchen Fällen unstabil oder die innere Oberfläche des Reifens wird beschädigt. Um dieses Phänomen zu verhindern ist es bevorzugt, dass die Umfangslänge des elastischen Fixierbandes 10 bis 50 mm kürzer ist, als eine Umfangslänge eines inneren Umfangs des Laufflächenbereiches 1.
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Solch eine Konfiguration ist insbesondere effektiv in dem Fall, der in 3b gezeigt ist, in dem eine Struktur so ist, dass das elastische Fixierband 6 außerhalb des Geräusch absorbierenden Elementes 5 angeordnet ist und in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Laufflächenbereichs 1 kommt. Wenn die Umfangslänge des elastischen Fixierbandes so festgelegt ist, dass sie 10 bis 50 mm kürzer ist als die Umfangslänge eines inneren Umfangs des Laufflächenbereichs 1, dann wird ein Zustand bereitgestellt, in dem das elastische Fixierband und die innere Oberfläche des Laufflächenbereiches 1 nicht in Kontakt miteinander kommen. Dieser Zustand ist jedoch nur dann vorhanden, wenn der Luftreifen nicht an einem Fahrzeug montiert ist und es tritt kein Problem auf. Wenn der Luftreifen nämlich an einem Fahrzeug montiert ist, wird der Luftreifen teilweise abgelassen aufgrund eines Gewichtes des Fahrzeugs und die Umfangslänge des inneren Umfangs des Laufflächenbereichs 1 wird etwas kürzer, wodurch das elastische Fixierband 6 in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Laufflächenbereichs 1 kommt und daher ein idealer Zustand des Befestigens realisiert werden kann.
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Es ist zu beachten, dass obwohl die oben genannten Beschreibungen für einen Fall abgegeben wurden, in dem das elastische Fixierband 6 eine feste Umfangslänge hat, in der vorliegenden Erfindung es ebenso möglich ist, eine Struktur anzunehmen, in der die Umfangslänge des elastischen Fixierbandes 6 nicht fest ist und verändert werden kann. Nämlich wird es insbesondere durch Festlegen der Umfangslänge des elastischen Fixierbandes 6 als variabel und Einstellen einer Umfangslänge des Geräusch absorbierenden Elementes 5 möglich, das übliche Geräusch absorbierende Element 5 und das elastische Fixierband 6 an unterschiedlichen Arten von Luftreifen anzubringen. Weiterhin wird es möglich, die Umfangslänge des elastischen Fixierbandes 6 genau einzustellen und daher können das Geräusch absorbierende Element und das elastische Fixierband 6 um den gesamten Umfang der inneren Oberfläche des Laufflächenbereichs 1 des Reifens T herum in einem angemessenen Zustand angebracht werden. Daher können das Geräusch absorbierende Element und das elastische Fixierband 6 nicht ein Hindernis gegen die Bearbeitbarkeit zum Zeitpunkt des Montierens von Reifen und Felge sein.
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Insbesondere zum Zwecke des Festlegens der Umfangslänge des elastischen Fixierbandes 6 als variabel und des Einstellens einer Umfangslänge des Geräusch absorbierenden Elementes 5 ist es wünschenswert, das elastische Fixierband mit einem Dehnungsmechanismus zumindest in einem Bereich des Umfangs des elastischen Fixierbandes zu versehen, der automatisch eine Umfangslänge des elastischen Fixierbandes einstellt,.
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In einer Darstellung des Beispiels eines Aspekts des elastischen Fixierbandes mittels 6 ist das elastische Fixierband 6 aus einer metallischen Bandform geformt, welche die oben genannte Breite und Dicke gemäß der Erfindung aufweist. Zusätzlich ist dessen Umfangslänge in zumindest einem Bereich abgeschnitten (vier Bereiche in der Darstellung) und Enden, die in einen Raum zeigen, der so ausgeschnitten ist, werden miteinander mittels einer Blattfeder 7a gekoppelt, die in einer U-Form gebogen ist. Ein Bereich korrespondierend zu dieser U-förmigen Blattfeder 7a soll als Dehnungsmechanismus arbeiten, der automatisch eine Komponente der in der Umfangsrichtung aufgebrachten Belastung, die auf das elastische Fixierband 6 ausgeübt wird, absorbiert. In einem Beispiel des Luftreifens, der mit diesem Aspekt in 6 konfiguriert ist, ist das elastische Fixierband 6 an dem äußeren Umfang des Geräusch absorbierenden Elements 5, wie in 3b gezeigt, angeordnet.
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Als diese Art eines Dehnungsmechanismus, der aus der Blattfeder 7a geformt ist, kann eine Blattfeder 7b oder 7c, die in einer Zick-Zack-Weise, wie in 7a oder 7b gezeigt ist, gebogen ist, als ein Beispiel verwendet werden. Es ist zu beachten, obwohl die Anzahl der Dehnungsmechanismen, die in dem Umfang des elastischen Fixierbandes 6 eingeformt sind, nicht besonders beschränkt ist, die Dehnungsmechanismen gleichmäßig in drei bis acht Orten an dem Umfang angeordnet sein können.
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Wie oben beschrieben, absorbieren in einem Reifen, in dem das elastische Fixierband 6 mit den Dehnungsmechanismen 7a, 7b oder 7c vorgesehen ist, selbst wenn eine externe Kraft, die ein Ausbeulungsphänomen oder ähnliches erzeugen kann, auf das elastische Fixierband 6 wirkt, die Dehnungsmechanismen automatisch die externe Kraft. Entsprechend kann eine Lebensdauer des elastischen Fixierbandes 6 verlängert werden und zusätzlich kann ein Anbringen des Geräusch absorbierenden Elements 5 an die innere Oberfläche der Lauffläche stabilisiert werden.
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8 zeigt noch ein weiteres Beispiel des Dehnungsmechanismus. Beide Enden 6b und 6c in Längsrichtung des elastischen Fixierbandes 6 sind miteinander unter Verwendung einer Kopplungsvorrichtung 7 auf so eine Weise gekoppelt, dass das elastische Fixierband 6 sich verschieben kann. Also, während ein Ende 6b des elastischen Fixierbandes 6 mit der Kopplungsvorrichtung 7 befestigt ist, ist das andere Ende 6c dessen dazu in der Lage, sich frei zu verschieben. Für den Zweck des Sicherstellens eines glatten Verschiebens des Endes 6c des elastischen Fixierbandes 6 und/oder einer Gleitoberfläche der Kopplungsvorrichtung 7 kann diese mit einem Fluorinharz bedeckt sein oder kann mit einem Schmieröl beschichtet sein.
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Beim Konfigurieren eines Reifens auf die oben beschriebene Weise absorbiert das elastische Fixierband 6 automatisch die externe Kraft, die ein Ausbeulungsphänomen oder ähnliches erzeugen kann, wodurch ein Ermüdungsleben des elastischen Fixierbandes 6 verlängert werden kann und ein stabiles Anbringen des bandförmigen Geräusch absorbierenden Elementes 5 an der inneren Oberfläche der Lauffläche möglich wird. Mit anderen Worten, obwohl dieses Einbeulen herkömmlicherweise Probleme hervorgerufen hat wie, dass ein Anbringen des bandförmigen Geräusch absorbierenden Elementes 5 unstabil wird und dass ein Ermüdungsleben des elastischen Fixierbandes 6 verkürzt ist, können solche Probleme reduziert werden, wenn der Reifen das obige elastische Fixierband aufweist, das mit dem Dehnungsmechanismus versehen ist, der automatisch die Umfangslänge des elastischen Fixierbandes einstellt.
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Beim Beschreiben des oben genannten Ausführungsbeispiels wurde das Geräusch absorbierende Element 5, das aus einem porösen Material geformt ist, als ein Beispiel für ein Element genommen, das an der Innenseite des Reifens angebracht wird und das unabhängig von dem Reifen ist. Dieses Element kann jedoch eines sein, das angebracht an (aufgenommen in) der Innenseite des Reifens ist und ist nicht besonders auf ein Geräusch absorbierendes Element beschränkt. Das Element kann ein Luftdrucksensor sein, der für Luftdruckkontrollzwecke vorgesehen ist, ein Temperatursensor oder ähnliches.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Der Luftreifen der vorliegenden Erfindung kann in der Reifenindustrie verwendet werden und in der Ausdehnung kann er effektiv in der Automobilindustrie verwendet werden.
