DE112004002464T5

DE112004002464T5 - Geräuscharmer Luftreifen

Info

Publication number: DE112004002464T5
Application number: DE112004002464T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Hiratsuka Tanno; Toshiyuki Hiratsuka Ikeda
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2024-12-16
Also published as: CN1894113A; JPWO2005058616A1; KR20070029652A; JP3876269B2; US7735532B2; KR101100069B1; WO2005058616A1; US20070074798A1; DE112004002464B4; CN100475558C

Abstract

Geräuscharmer Luftreifen umfassend einen streifenförmigen Klangabsorber, der an einem ringförmigen elastischen Fixierband angebracht ist und unter Ausnutzung der elastischen Kraft des ringförmigen elastischen Fixierbandes an einer inneren Oberfläche einer Lauffläche des Reifens installiert ist, wobei der streifenförmige Klangabsorber aus zumindest zwei Arten porösen Materials geformt ist, deren Klangabsorptionscharakteristika sich bezüglich der Frequenzen voneinander unterscheiden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen geräuscharmen Luftreifen, der mit einem streifenförmigen Klangabsorber versehen ist und genauer bezieht sie sich auf einen geräuscharmen Luftreifen, der so konfiguriert ist, dass er gleichzeitig die Kavitätsresonanz und ein Hochfrequenzgeräusch reduziert und dadurch effektiv das Geräusch reduziert, wenn ein Fahrzeug fährt.
STAND DER TECHNIK
Eine der Quellen der Geräuscherzeugung bei einem Luftreifen ist die Kavitätsresonanz, die aus einer Vibration der in den Reifen eingefüllten Luft resultiert. Diese Kavitätsresonanz wird erzeugt, da, wenn sich der Reifen dreht, der Laufflächenbereich des Reifens aufgrund von Unregelmäßigkeiten einer Straßenoberfläche vibriert und entsprechend die Vibration des Laufflächenabschnittes die Luft innerhalb des Reifens vibrieren lässt.
Als ein Verfahren zum Reduzieren des Geräusches, das aus einem Kavitätsresonanzphänomen, wie es oben beschrieben ist, resultiert, wurde eines vorgeschlagen, bei dem ein Geräuschabsorber innerhalb des Reifens hinzugefügt wird, um die Kavitätsresonanz zu absorbieren (siehe zum Beispiel das Patentdokument 1). Bei dem oben genannten Verfahren ist der Klangabsorber jedoch an einer inneren Oberfläche des Reifens oder an einer äußeren Umfangsoberfläche einer Felge angefügt. Daher ist das obige Verfahren dahingehend nachteilig, dass die Anbringungsarbeit für den Klangabsorber mühsam ist.
Zusätzlich ist bei dem obigen Verfahren, während die Kavitätsresonanz durch den Klangabsorber unterdrückt wird, ein Geräusch innerhalb eines Reifens nicht auf die Kavitätsresonanz beschränkt, wenn ein Fahrzeug fährt, sondern umfasst ein Hochfrequenzgeräusch und ähnliches in Frequenzbändern, die sich von denen der Kavitätsresonanz unterscheiden. Obwohl jedoch der Klangabsorber exzellente Klangabsorptionscharakteristika bezüglich eines bestimmten Frequenzbandes aufweist, weist er nicht notwendiger Weise ausreichende Klangabsorptionscharakteristika bezüglich anderer Frequenzbänder auf. Daher ist es, selbst wenn es möglich ist die Kavitätsresonanz zu reduzieren, schwierig, ein Hochfrequenzgeräusch und ähnliches zu reduzieren.

[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Kokai Nr. Sho64-78902

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen geräuscharmen Luftreifen bereitzustellen, der eine Konfiguration aufweist, bei der es, während die Anbringungsarbeit eines streifenförmigen Klangabsorbers einfach ist, einfach ist, gleichzeitig die Kavitätsresonanz und das Hochfrequenzgeräusch zu reduzieren und dadurch effektiv das Geräusch zu reduzieren, wenn ein Fahrzeug fährt.
Ein geräuscharmer Luftreifen der vorliegenden Erfindung zum Lösen der obigen Aufgabe ist dadurch charakterisiert, dass ein streifenförmiger Klangabsorber an einem ringförmigen elastischen Befestigungsband angebracht ist und dann an einer inneren Oberfläche einer Lauffläche des Reifens installiert wird, wobei er sich die elastische Kraft des ringförmigen elastischen Fixierbandes zu Nutze macht, wobei der streifenförmige Klangabsorber zumindest aus zwei Typen poröser Materialien geformt ist, deren Geräuschabsorptionscharakteristika sich bezüglich der Frequenzen voneinander unterscheiden.
Mit anderen Worten ist der geräuscharme Luftreifen der vorliegenden Erfindung dadurch charakterisiert, dass der streifenförmige Klangabsorber an dem ringförmigen elastischen Fixierband befestigt ist und dann auf die innere Oberfläche der Lauffläche installiert wird, wobei er sich die elastische Kraft des ringförmigen elastischen Fixierbandes zu Nutze macht, wobei der streifenförmige Klangabsorber eine gemischte Zusammensetzung aus Klangabsorptionsabschnitten zumindest zweiter Arten aufweist, die aus porösem Material zumindest zweier Arten geformt sind, deren Klangabsorptionscharakteristika sich bezüglich der Frequenzen voneinander unterscheiden. Die Klangabsorptionsabschnitte der zumindest zwei Arten sind in einer Weise angeordnet, dass sie in der Umfangsrichtung oder in der Breitenrichtung des Reifens abwechselnd ausgerichtet sind. Die Klangabsorptionsabschnitte der zumindest zwei Arten sind in der Richtung der Ebene des Klangabsorbers in einer gemischten Weise angeordnet.
Genauer ist der geräuscharme Luftreifen der vorliegenden Erfindung dadurch charakterisiert, dass der streifenförmige Klangabsorber an einem ringförmigen elastischen Fixierband befestigt ist und dann an einem Gesamtumfang der inneren Oberfläche der Lauffläche des Reifens installiert wird, wobei sich die elastische Kraft des ringförmigen elastischen Fixierbandes zu Nutze macht, wobei der streifenförmige Klangabsorber eine gemischte Zusammensetzung aus einem Klangabsorptionsabschnitt, der aus einem ersten porösen Material geformt ist, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei einer Frequenz von 200 Hz nicht weniger als 20% ist, und einen anderen Klangabsorptionsabschnitt, der aus einem zweiten porösen Material geformt ist dessen Klangabsorptionskoeffizient bei einer Frequenz von 1 kHz nicht weniger als 25% ist, aufweist. Die Klangabsorptionsabschnitte, die jeweils aus den ersten und zweiten porösen Materialien geformt sind, sind in der Umfangsrichtung oder in der Breitenrichtung des Reifens ausgerichtet. Die Klangabsorptionsabschnitte, die jeweils aus den ersten und zweiten porösen Materialien geformt sind, sind in einer gemischten Weise in der Richtung der Ebene des Klangabsorbers angeordnet. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem ersten porösen Material geformt sind, zwischen 30% und 70% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers liegt, und dass die Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem zweiten porösen Material geformt sind, zwischen 30% und 70% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers liegt.
Zusätzlich ist ein weiterer geräuscharmer Luftreifen der vorliegenden Erfindung dadurch charakterisiert, dass ein streifenförmiger Klangabsorber an einem ringförmigen elastischen Fixierband angebracht ist und an dem gesamten Umfang der inneren Oberfläche einer Lauffläche des Reifens installiert wird, wobei er sich die elastische Kraft des ringförmigen elastischen Fixierbandes zu Nutze macht, wobei der streifenförmige Klangabsorber eine gewünschte Zusammensetzung aus einem Klangabsorptionsabschnitt, der aus einem ersten porösen Material geformt ist dessen Klangabsorptionskoeffizient bei einer Frequenz von 200 Hz nicht weniger als 20% ist, einem weiteren Klangabsorptionsabschnitt, der aus einem zweiten porösen Material geformt ist dessen Klangabsorptionskoeffizient bei einer Frequenz von 1 kHz nicht weniger als 25% ist, und noch einem weiteren Klangabsorptionsabschnitt, der aus einem dritten porösen Material geformt ist dessen Klangabsorptionskoeffizient bei einer Frequenz von 1,5 kHz nicht weniger als 30% ist, besteht. Die Klangabsorptionsabschnitte, die jeweils aus den ersten, zweiten und dritten porösen Materialien geformt sind, sind abwechselnd in der Umfangsrichtung oder in der Breitenrichtung des Reifens ausgerichtet. Diese Klangabsorptionsabschnitte, die jeweils aus den ersten, zweiten und dritten porösen Materialien geformt sind, sind in einer gemischten Weise in der Richtung der Ebene des Klangabsorbers angeordnet. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem ersten porösen Material geformt sind, zwischen 30% und 50% des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers ausmacht, dass die Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem zweiten porösen Material geformt sind, zwischen 20% und 30% des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers ausmacht, und dass die Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem dritten porösen Material geformt sind, zwischen 20% und 50% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers ausmacht.
In der vorliegenden Erfindung sind die Oberflächenflächen der Klangabsorptionsabschnitte, die aus den porösen Materialien geformt sind, und die Oberflächenfläche des streifenförmigen Klangabsorbers sichtbare Oberflächenflächen, die unter der Annahme erhalten werden, dass die Klangabsorptionsabschnitte und der streifenförmige Klangabsorber massive Teile sind, und ebenso sind es Oberflächenflächen von deren Abschnitten, die auf der Innenseite des Kavitätsabschnitts des Luftreifens offengelegt sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da ein streifenförmiger Klangabsorber, der aus zumindest zwei Arten von porösem Material geformt ist, dessen Klangabsorptionscharakteristika sich bezüglich der Frequenzen voneinander unterscheiden, an der inneren Oberfläche der Lauffläche des Luftreifens installiert ist, der Luftreifen einen exzellenten Klangabsorptionseffekt in einem Frequenzband aufweisen, dass breiter als im Fall eines einzigen porösen Materials ist. Das bedeutet, dass der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung gleichzeitig die Kavitätsresonanz und das Hochfrequenzgeräusch reduzieren kann und dadurch effektiv das Geräusch reduzieren kann, wenn ein Fahrzeug fährt. Darüber hinaus ist bei einem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung die Anbringungsarbeit des streifenförmigen Klangabsorbers extrem einfach, da der streifenförmige Klangabsorber mit einem ringförmigen Fixierband angebracht wird und dann an der inneren Oberfläche der Lauffläche installiert wird, wobei er sich die Vorteile der elastischen Kraft des ringförmigen elastischen Fixierbandes zu Nutze macht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die einen geräuscharmen Luftreifen eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Seitenansicht, die einen streifenförmigen Klangabsorber und ein elastisches Fixierband zeigt, die an der inneren Oberfläche des Reifens angebracht sind.
3A bis 3D sind perspektivische Ansichten, die jeweils einen streifenförmigen Klangabsorber in einem linearen entfalteten Zustand zeigen, der aus zwei Arten porösen Materials ausgeformt ist.
4 ist ein Diagramm, das jeweils Beispiele von Geräuschabsorptionscharakteristika der porösen Materialien A und B zeigt.
5A bis 5C sind perspektivische Ansichten, die jeweils einen streifenförmigen Klangabsorber in einem linear entfalteten Zustand zeigen, der aus drei Arten porösen Materials geformt ist.
6 ist ein Diagramm, das jeweils Beispiele von Geräuschabsorptionscharakteristika der porösen Materialien A, B und C zeigt.
7A bis 7C sind Querschnittsansichten, die jeweils eine Installationsstruktur eines streifenförmigen Klangabsorbers mittels eines elastischen Fixierbandes zeigen.
8 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Installationsstruktur eines streifenförmigen Klangabsorbers mittels eines elastischen Fixierbandes zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachfolgend werden detaillierte Beschreibungen von Konfigurationen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben werden.
1 zeigt einen geräuscharmen Luftreifen eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung und 2 zeigt einen streifenförmigen Klangabsorber, der auf der inneren Oberfläche des Reifens installiert ist, und ein elastisches Fixierband. In 1 ist ein Luftreifen T mit einem Laufflächenbereich 1 und einem Paar von linken und rechten Wulstbereichen 2 und Seitenwandbereichen 3 versehen. Jeder Seitenbereich 3 verbindet den Laufflächenbereich 1 und den Wulstbereich 2 miteinander.
Mittels eines elastischen Fixierbandes 11 ist auf der inneren Oberfläche des Laufflächenbereichs 1 ein streifenförmiger Klangabsorber 12 installiert, der aus zumindest zwei Arten porösen Materials ausgeformt ist, deren Klangabsorptionscharakteristika bezüglich jeder Frequenz unterschiedlich zueinander sind. Der streifenförmige Klangabsorber 12 liegt entlang dem gesamten Umfang des Laufflächenbereichs 1 vor und ist mit dem elastischen Fixierband 11 befestigt (siehe 2). Dort ist der streifenförmige Klangabsorber 12 an der inneren Oberfläche der Lauffläche des bereits vulkanisierten Luftreifens T angebracht, wobei er sich die elastische Kraft des elastischen Fixierbandes 11 zu Nutze macht und daher die Installationsarbeit des streifenförmigen Klangabsorbers 12 extrem einfach ist.
Das elastische Fixierband 11 kann ein ringförmiger Körper sein, der keine Enden aufweist, oder kann einer sein, der durch das Verbinden beider Enden eines Gürtelträgers in dessen Längsrichtung und anschließendes überarbeiten des Gürtelträgers in eine ringförmige Form erhalten wird. Insbesondere ist es in einem Fall in dem das elastische Fixierband 11 aus einem Gürtelträger geformt ist möglich, dessen Umfangslänge in Übereinstimmung mit der Reifengröße einzustellen. Bezüglich eines Materials, aus dem das elastische Fixierband ausgebildet wird, kann ein synthetisches Kunstharz, wie beispielsweise Polypropylenkunstharz, verwendet werden. Insbesondere in einem Fall in dem hierfür Polypropylenkunstharz verwendet wird, ist es bevorzugt, wenn der elastische Zugmodul ungefähr 700 MPa ist, gemäß dem durch das ASTM Testverfahren D638 definierte Testverfahren. Weiterhin können neben synthetischen Kunstharzen dafür auch Metallmaterialien verwendet werden.
Als die porösen Materialien, die den streifenförmigen Klangabsorber 12 ausbilden, kann ein Kunstharzschaum verwendet werden und es ist besonders bevorzugt, wenn Urethanschaum verwendet wird. Neben Kunstharzschaum können die porösen Materialien Vliesstofftücher (engl. non-woven fabric cloths) sein, wie beispielsweise Filz oder eine Matte, bei der die Fasern miteinander verbunden sind. Bei dem Kunstharzschaum ist es von Vorteil, wenn eine Konfiguration des Schaums eine zellverbundene ist. In einem Fall eines durch Urethanschaum repräsentierten Kunstharzschaums ist es möglich, die Klangabsorptionscharakteristika bezüglich der Frequenzen auf der Basis von dessen Dichte und dessen Porengröße zu verändern. Zum Beispiel ist es möglich, das poröse Material beliebig als eines, das einen relativ hohen Klangabsorptionskoeffizienten bei einer Frequenz von 200 Hz aufweist, als eines, das einen relativ hohen Klangabsorptionskoeffizienten bei der Frequenz von 1 kHz aufweist, oder als eines, das einen relativ hohen Klangabsorptionskoeffizienten bei der Frequenz von 1,5 kHz aufweist, einzustellen. Insbesondere liegt die Dichte des Urethanschaums, welcher einen Klangabsorptionskoeffizienten von nicht weniger als 20% bei der Frequenz von 200 Hz aufweist, zwischen 20 kg/m³ und 40 kg/m³, und die Dichte von Urethanschaum, der einen Klangabsorptionskoeffizienten von nicht weniger als 25% bei der Frequenz von 1 kHz aufweist, liegt zwischen 5 kg/m³ und 20 kg/m³. Der "Klangabsorptionskoeffizient", wie er in der vorliegenden Erfindung erwähnt wird, ist der Klangabsorptionskoeffizient, der in JIS A1405 definiert ist.
3A bis 3D zeigen den streifenförmigen Klangabsorber, der aus zwei Typen poröser Materialien A und B geformt ist. In jeder der 3A bis 3D ist ein streifenförmiger Klangabsorber, der in einer Weise, die sich um den gesamten Umfang des Laufflächenbereichs herum erstreckt, vorliegt, zum Zwecke der Erleichterung des Verständnisses der Zeichnungen in einem linear ungefalteten Zustand gezeigt. Darin sind Klangabsorptionsabschnitte, die aus einem identischen porösen Material geformt sind, durch ein identisches Muster angegeben. Wie in jeder der 3A bis 3D gezeigt, sind in dem streifenförmigen Klangabsorber 12 die Klangabsorptionsabschnitte 12A und 12B jeweils aus porösem, sich voneinander unterscheidendem Material geformt, nicht in ihrer Dickenrichtung aufeinander gestapelt, sondern abwechselnd in der Umfangsrichtung oder in der Breitenrichtung des Reifens ausgerichtet. Also liegen die Klangabsorptionsabschnitte 12A und 12B in einer vermischten Weise in der Richtung der Ebene des streifenförmigen Klangabsorbers 12 vor.
Der Klangabsorptionsabschnitt 12A des streifenförmigen Klangabsorbers 12 ist aus einem porösen Material A geformt, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 200 Hz nicht geringer als 20% ist. In einem Fall, in dem das poröse Material A, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 200 Hz nicht weniger als 20% ist, ausgewählt ist, ist es möglich, die Kavitätsresonanz um diese Frequenz herum effektiv zu reduzieren.
Der Klangabsorptionsabschnitt 12B des streifenförmigen Klangabsorbers 12 ist aus einem porösen Material B ausgeformt, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 1 kHz nicht geringer als 25% ist. In einem Fall, in dem das poröse Material B, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 1 kHz nicht geringer als 25% ist, ausgewählt wird, ist es möglich ein Hochfrequenzgeräusch um diese Frequenz herum effektiv zu reduzieren.
4 zeigt Klangabsorptionscharakteristika der jeweiligen porösen Materialien A und B. Wie in 4 gezeigt, ist ein Klangabsorber, der aus einem porösen Material A ausgeformt ist, mit Klangabsorptionscharakteristika versehen, in denen der Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 200 Hz höher ist als er es bei einer Frequenz von 1 kHz ist. Andererseits ist ein Klangabsorber, der aus einem porösen Material B geformt ist, mit Klangabsorptionscharakteristika versehen, bei denen der Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 200 Hz relativ niedrig ist und ein Spitzenklangabsorptionskoeffizient um die Frequenz von 1 kHz herum auftritt. Dadurch, dass es ermöglicht wird, dass beide Arten der Klangabsorber jeweils Klangabsorptionseffekte in Frequenzbändern aufweisen, die sich voneinander unterscheiden, wird es möglich, gleichzeitig die Kavitätsresonanz und das Hochfrequenzgeräusch zu reduzieren und es wird dadurch möglich, effektiv das Geräusch zu reduzieren, wenn ein Fahrzeug fährt.
Insbesondere wird es möglich sowohl die Kavitätsresonanz als auch das Hochfrequenzgeräusch in einer gut balancierten Weise zu reduzieren, wenn die Oberfläche der Absorptionsabschnitte 12A zwischen 30% und 70% der gesamten Oberflächenfläche des streifenförmigen Klangabsorbers 12 liegt, und wenn die Oberflächenfläche der Absorptionsabschnitte 12B zwischen 30% und 70% der gesamten Oberflächenfläche des streifenförmigen Klangabsorbers 12 liegt. Wenn diese Verhältnisse bezüglich der Oberflächenfläche aus den obigen Bereichen herausfallen, wird es schwierig, das Geräusch in einer gut ausbalancierten Weise zu reduzieren, wenn ein Fahrzeug fährt.
Jede der 5A bis 5C zeigt einen streifenförmigen Klangabsorber, der aus drei Arten porösen Materials A, B und C geformt ist. In jeder der 5A bis 5C ist der streifenförmige Klangabsorber, der in einer Art existiert, die sich um den gesamten Umfang des Laufflächenbereiches herum erstreckt, zum Zwecke des Vereinfachens des Verständnisses der Zeichnungen in einem linear unentfalteten Zustand gezeigt. Darin sind die Klangabsorptionsabschnitte, die aus einem identischen porösen Material geformt sind, durch ein identisches Muster angezeigt. Wie in 5A bis 5C gezeigt, sind in einem streifenförmigen Klangabsorber 12 jeweils Klangabsorptionsabschnitte 12A, 12B und 12C aus porösen Materialien geformt, die sich voneinander unterscheiden, die nicht in dessen Dickenrichtung aufeinander gestapelt sind sondern in einer solchen Weise angeordnet sind, dass sie abwechselnd in der Umfangsrichtung oder in der Breitenrichtung des Reifens ausgerichtet sind. Also existieren die Klangabsorptionsabschnitte 12A, 12B und 12C in einer gemischten Weise in der Richtung der Ebene des streifenförmigen Klangabsorbers 12.
Der Klangabsorptionsabschnitt 12A des streifenförmigen Klangabsorbers 12 ist aus dem porösen Material A geformt, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 200 Hz nicht weniger als 20% ist. In einem Fall, in dem das poröse Material A, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 200 Hz nicht weniger als 20% ist, ausgewählt ist, ist es möglich die Kavitätsresonanz um diese Frequenz herum effektiv zu reduzieren.
Der Klangabsorptionsabschnitt 12B des streifenförmigen Klangabsorbers 12 ist aus dem porösen Material 12B geformt, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 1 kHz nicht weniger als 25% ist. In einem Fall, in dem das poröse Material B, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 1 kHz nicht weniger als 25% ist, ausgewählt ist, ist es möglich, das Hochfrequenzgeräusch um diese Frequenz herum effektiv zu reduzieren.
Der Klangabsorptionsabschnitt 12C des streifenförmigen Klangabsorbers 12 ist aus dem porösen Material C ausgeformt, dessen Klangabsorptionskoeffizient von 1,5 kHz nicht weniger als 30% ist, und bevorzugter nicht weniger als 60% ist. In einem Fall, in dem das poröse Material C, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 1,5 kHz nicht weniger als 30% ist, ausgewählt wird, ist es möglich ein Hochfrequenzgeräusch um diese Frequenz herum effektiv zu reduzieren.
6 zeigt Klangabsorptionscharakteristika der jeweiligen porösen Materialien A, B und C. Wie in 6 gezeigt, ist der Klangabsorber, der aus dem porösen Material A ausgeformt ist, mit Klangabsorptionscharakteristika versehen, bei denen der Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz 200 Hz höher ist als bei der Frequenz von 1 kHz und bei der von 1,5 kHz. Andererseits ist der Klangabsorber, der aus dem porösen Material B geformt ist, mit Klangabsorptionscharakteristika versehen, bei denen der Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 200 Hz relativ niedrig ist und ein Spitzenklangabsorptionskoeffizient um die Frequenz von 1 kHz herum auftritt. Der Klangabsorber, der aus dem porösen Material C geformt ist, ist mit Klangabsorptionscharakteristika versehen, bei denen der Klangabsorptionskoeffizient bei der Frequenz von 200 Hz relativ niedrig ist und ein Spitzenklangabsorptionskoeffizient um die Frequenz von 1,5 kHz herum auftritt. Dadurch, dass erlaubt wird, dass diese drei Arten der Klangabsorber jeweils Klangabsorptionseffekte in sich voneinander unterscheidenden Frequenzbändern aufweisen, wird es möglich, gleichzeitig die Kavitätsresonanz und das Hochfrequenzgeräusch zu reduzieren und dadurch wird es möglich, effektiv das Geräusch zu reduzieren, wenn ein Fahrzeug fährt.
Insbesondere ist es möglich, sowohl die Kavitätsresonanz als auch das Hochfrequenzgeräusch auf eine wohl ausgewogene Weise zu reduzieren, wenn die Oberflächenfläche des Klangabsorptionsabschnittes 12A, der aus dem porösen Material A geformt ist, zwischen 30% und 50% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers 12 liegt, wenn die Oberflächenfläche des Klangabsorptionsabschnittes 12B, der aus dem porösen Material B geformt ist, zwischen 20% und 30% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers 12 liegt, wenn die Oberflächenfläche des Klangabsorptionsabschnitts 12C, der aus dem porösen Material C geformt ist, zwischen 20% und 50% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers 12 liegt. Wenn diese Verhältnisse bezüglich der Oberflächenflächen aus den obigen Bereichen herausfallen, wird es schwierig das Geräusch in einer wohl ausgewogenen Weise zu reduzieren, wenn ein Fahrzeug fährt.
Jede der 7A bis 7C zeigt eine Installationsstruktur des streifenförmigen Klangabsorbers mittels eines elastischen Fixierbandes. In 7A ist das elastische Fixierband 11 auf einer Oberfläche des inneren Umfangs des streifenförmigen Klangabsorbers 12 angeordnet. In 7B ist das elastische Fixierband 11 an einer Oberfläche des äußeren Umfangs des streifenförmigen Klangabsorbers 12 angeordnet. In 7C durchdringt das elastische Fixierband 11 die Innenseite des streifenförmigen Klangabsorbers 12. Wie hierin beschrieben ist, ist eine Positionsbeziehung zwischen dem elastischen Fixierband 11 und dem streifenförmigen Klangabsorber 12 in der radialen Richtung des Reifens nicht besonders beschränkt.
8 zeigt eine andere Installationsstruktur des streifenförmigen Klangabsorbers mittels des elastischen Fixierbandes. In 8 ist der streifenförmige Klangabsorber 12 in der Breitenrichtung des Reifens aufgeteilt und das ringförmige elastische Fixierband 11 ist zwischen Abschnitten angeordnet, die durch diese Teilung erhalten werden. In dem elastischen Fixierband 11 ist jeder der Endabschnitte in dessen Breitenrichtung in den streifenförmigen Klangabsorber 12 eingegraben, und in einem mittleren Bereich in dessen Breitenrichtung ist ein Schwellungsbereich 11a vorgesehen, der sich auf die Seite dessen äußeren Umfangs herausstülpt. Andererseits ist eine Rille 1a, die in der Umfangsrichtung kontinuierlich ist, auf der inneren Oberfläche des Laufflächenbereiches 1 des Luftreifens T ausgeformt und der Ausstülpungsbereich 11a des elastischen Fixierbandes 11 ist so geformt, dass er mit dieser kontinuierlichen Rille 1a in Eingriff gebracht werden kann. Gemäß der Installationsstruktur, die hierin beschrieben ist, ist es einfach, die Positionen zu bestimmen wenn der streifenförmige Klangabsorber 12 installiert ist, darüber hinaus liegt es einen Vorteil darin, dass der angebrachte streifenförmige Klangabsorber 12 schwierig verschoben werden kann.
Während die detaillierten Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung oben angegeben wurden, soll verstanden werden, dass unterschiedliche Modifikationen, Substitutionen und Ersetzungen in den bevorzugten Ausführungsbeispielen ausgeführt werden können, solange die Modifikationen, die Substitutionen und die Ersetzungen nicht vom Geist und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen, die durch den beigefügten Umfang der Ansprüche definiert ist.
BEISPIELE
Jeder der Reifen eines herkömmlichen Beispiels, eines Vergleichsbeispiels und von Beispielen 1 und 2 wurde als ein Luftreifen präpariert, der eine Reifengröße von 215/60R16 95H aufweist. Bei dem Reifen des herkömmlichen Beispiels wurde kein Klangabsorber auf der inneren Oberfläche der Lauffläche installiert. Bei dem Reifen des Vergleichsbeispiels wurde ein Klangabsorber, der aus dem porösen Material A ausgeformt ist, auf der inneren Oberfläche der Lauffläche mittels eines elastischen Fixierbandes installiert. Bei dem Reifen des Beispiels 1 wurde ein Klangabsorber, der aus den porösen Materialien A und B ausgeformt war, auf der inneren Oberfläche der Lauffläche mittels eines elastischen Fixierbandes installiert. Bei dem Reifen des Beispiels 2 wurde ein Klangabsorber, der aus den porösen Materialien A, B und C geformt ist, an der inneren Oberfläche der Lauffläche mittels des elastischen Fixierbandes installiert. 6 zeigt Klangabsorptionscharakteristika der oben genannten porösen Materialien.
Im Beispiel 1 wurde die Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem porösen Material A geformt sind, auf 50% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers festgelegt, und die Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem porösen Material B geformt sind, wurde auf 50% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers gesetzt. In Beispiel 2 wurde die Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem porösen Material A geformt sind, auf 50% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers gesetzt, die Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem porösen Material B geformt sind, wurde auf 30% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers gesetzt, und die Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem porösen Material C geformt sind, wurde auf 20% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers gesetzt.
Unter Verwendung dieser Testreifen wurde das Fahrzeuginnengeräusch durch das folgende Testverfahren ermittelt. Spezifisch wurde ein Satz jeder Testreifen auf Räder montiert, die eine Felgengröße von 16 × 6,5 JJ aufwiesen, und wurde dann an einem Passagierfahrzeug mit 2400 cc Hubraum installiert, wobei der Luftdruck 220 kPa war. Dann wurde ein Mikrofon in einer Position korrespondierend zu einem Ohr eines Fahrers auf der Fensterseite an dem Fahrersitz des Fahrzeugs montiert. Dann wurden 1/3 Oktavband Schalldruckniveaus (dB) gemessen, wenn das Fahrzeug auf einer rauen Straßenoberfläche bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h fuhr, bei Frequenzen von 200 Hz, 1 kHz und 1,5 kHz. Tabelle 1

Herkömmliches Beispiel Vergleichsbeispiel Beispiel 1 Beispiel 2

Fahrzeuginnengeräusch 200 Hz 1 kHz 1,5 kHz 54 dB 30 dB 5 dB 52 dB 30 dB 5 dB 52 dB 28 dB 5 dB 52 dB 28 dB 4 dB
Wie in dieser Tabelle 1 gezeigt, wurden in beiden Beispielen 1 und 2 Reduktionseffekte nicht nur bezüglich der Kavitätsresonanz bei Frequenzen um 200 Hz herum erhalten, sondern ebenso bezüglich des Hochfrequenzgeräuschs bei Frequenzen um 1 kHz und bei Frequenzen um 1,5 kHz.
Zusammenfassung
Offenbart ist ein geräuscharmer Luftreifen, der eine Konfiguration aufweist, in der, während einer Installationsarbeit eines streifenförmigen Klangabsorbers einfach ist, es möglich ist, gleichzeitig die Kavitätsresonanz und Hochfrequenzgeräusch zu reduzieren und dadurch effizient das Geräusch zu reduzieren, wenn ein Fahrzeug fährt. Bei dem geräuscharmen Luftreifen der vorliegenden Erfindung ist der streifenförmige Klangabsorber an einem ringförmigen elastischen Fixierband angebracht und wird dann an einer inneren Oberfläche einer Lauffläche des Reifens installiert unter Ausnutzung der elastischen Kraft des ringförmigen elastischen Fixierbands. Der streifenförmige Klangabsorber ist aus zumindest zwei Arten porösen Materials geformt, deren Klangabsorptionscharakteristika sich bezüglich der Frequenzen voneinander unterscheiden.

Claims

Geräuscharmer Luftreifen umfassend einen streifenförmigen Klangabsorber, der an einem ringförmigen elastischen Fixierband angebracht ist und unter Ausnutzung der elastischen Kraft des ringförmigen elastischen Fixierbandes an einer inneren Oberfläche einer Lauffläche des Reifens installiert ist, wobei der streifenförmige Klangabsorber aus zumindest zwei Arten porösen Materials geformt ist, deren Klangabsorptionscharakteristika sich bezüglich der Frequenzen voneinander unterscheiden.
Geräuscharmer Luftreifen umfassend einen streifenförmigen Klangabsorber, der an einem ringförmigen elastischen Fixierband angebracht ist und unter Ausnutzung der elastischen Kraft des ringförmigen elastischen Fixierbands an eine innere Oberfläche einer Lauffläche des Reifens installiert ist, wobei der streifenförmige Klangabsorber eine gemischte Zusammensetzung aus zumindest zwei Arten von Klangabsorptionsabschnitten aufweist, die aus zumindest zwei Arten poröser Materialien geformt sind, deren Klangabsorptionscharakteristika sich bezüglich der Frequenzen voneinander unterscheiden.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 2, wobei die zumindest zwei Arten der Klangabsorptionsabschnitte abwechselnd in eine Umfangsrichtung des Reifens ausgerichtet sind.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 2, wobei die zumindest zwei Arten der Klangabsorptionsabschnitte abwechselnd in einer Breitenrichtung des Reifens angeordnet sind.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 2, wobei die zumindest zwei Arten der Klangabsorptionsabschnitte in einer gemischten Weise in einer Richtung der Ebene des streifenförmigen Klangabsorbers angeordnet sind.
Geräuscharmer Luftreifen umfassend einen streifenförmigen Klangabsorber, der an einem ringförmigen elastischen Fixierband befestigt ist und unter Ausnutzung der elastischen Kraft des ringförmigen elastischen Fixierbandes an dem gesamten Umfang einer inneren Oberfläche einer Lauffläche des Reifens montiert ist, wobei der streifenförmige Klangabsorber eine gemischte Zusammensetzung eines Klangabsorptionsabschnittes aufweist, der aus einem ersten porösen Material geformt ist, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei einer Frequenz von 200 Hz nicht geringer als 20% ist, und einem weiteren Klangabsorptionsabschnitt, der aus einem zweiten porösen Material geformt ist, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei einer Frequenz von 1 kHz nicht geringer als 25% ist.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 6, wobei der Klangabsorptionsabschnitt, der aus dem ersten porösen Material geformt ist, und der Klangabsorptionsabschnitt, der aus dem zweiten porösen Material geformt ist, abwechselnd in einer Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 6, wobei der Klangabsorptionsabschnitt, der aus dem ersten porösen Material geformt ist, und der Klangabsorptionsabschnitt, der aus dem zweiten porösen Material geformt ist, abwechselnd in einer Breitenrichtung des Reifens ausgerichtet sind.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 6, wobei die Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem ersten porösen Material geformt sind, und die Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem zweiten porösen Material geformt sind, in einer gemischten Weise in einer Richtung der Ebene des streifenförmigen Klangabsorbers angeordnet sind.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei eine Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem ersten porösen Material geformt sind, zwischen 30% und 70% einer Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers liegt, und eine Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem zweiten porösen Material geformt sind, zwischen 30% und 70% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers liegt.
Geräuscharmer Luftreifen umfassend einen streifenförmigen Klangabsorber, der an einem ringförmigen Fixierband angebracht ist und unter Ausnutzung der elastischen Kraft des ringförmigen elastischen Fixierbandes an einer gesamten Umfangsfläche einer inneren Oberfläche einer Lauffläche des Reifens installiert ist, wobei der streifenförmige Klangabsorber eine gemischte Zusammensetzung eines Klangabsorptionsabschnitts aufweist, der aus einem ersten porösen Material geformt ist, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei einer Frequenz von 200 Hz nicht geringer als 20% ist, eines weiteren Klangabsorptionsabschnitts, der aus einem zweiten porösen Material geformt ist, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei einer Frequenz von einem kHz nicht geringer als 25% ist, und noch einem anderen Klangabsorptionsabschnitt, der aus einem dritten porösen Material geformt ist, dessen Klangabsorptionskoeffizient bei einer Frequenz von 1,5 kHz nicht geringer als 30% ist.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 11, wobei der Klangabsorptionsabschnitt, der aus dem ersten porösen Material geformt ist, der Klangabsorptionsabschnitt, der aus dem zweiten porösen Material geformt ist und der Klangabsorptionsabschnitt, der aus dem dritten porösen Material geformt ist, abwechselnd in einer Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 11, wobei der Klangabsorptionsabschnitt, der aus dem ersten porösen Material geformt ist, der Klangabsorptionsabschnitt, der aus dem zweiten porösen Material geformt ist und der Klangabsorptionsabschnitt, der aus dem dritten porösen Material geformt ist, abwechselnd in einer Breitenrichtung des Reifens ausgerichtet sind.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 11, wobei die Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem ersten porösen Material geformt sind, die Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem zweiten porösen Material geformt sind und die Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem dritten porösen Material geformt sind, in einer gemischten Weise in einer Richtung der Ebene des streifenförmigen Klangabsorbers angeordnet sind.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei eine Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem ersten porösen Material geformt sind, zwischen 30% und 50% einer Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers liegt, einer Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem zweiten porösen Material geformt sind, zwischen 20% und 30% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers liegt, und eine Oberflächenfläche der Klangabsorptionsabschnitte, die aus dem dritten porösen Material geformt sind, zwischen 20% und 50% der Oberflächenfläche des gesamten streifenförmigen Klangabsorbers liegt.