CN100581850C - 充气轮胎与减噪器的组件 - Google Patents

Abstract

一种充气轮胎与减噪器的组件，其包括充气轮胎、在该轮胎的圆周方向上延伸的减噪器以及以保护该减噪器免受紫外线和水的影响的防护盖。其中该减噪器附着到该轮胎的内表面，并且使用拉伸强度至少为19.5N/10mm的双面涂敷粘合带将该防护盖可拆卸的方式附着到该轮胎的内表面，以保护该减噪器的至少一部分。

Description

充气轮胎与减噪器的组件

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎与减噪器的组件，其包括充气轮胎和附着到该轮胎上的减噪器，更具体地，涉及能够防止由于紫外线和水而引起的减噪器劣化的组件。

背景技术

近年来，为了降低路面噪音，提出了充气轮胎与减噪器的组件。该组件包括充气轮胎和由多孔材料制成且附着到高轮胎内表面的减噪器。

轮胎与减噪器的组件安装在轮辋上并用于车辆。安装在轮辋上之前，该组件可竖直或水平地保存在仓库中。特别是当该组件保存在室外仓库时，雨水(湿气)停留在由内表面环绕的胎腔内，并且在某些情形中雨水会渗透到减噪器中。这增大了组件的重量，引起了重量失衡并且污染了减噪器。若减噪器长时间暴露于紫外线下，减噪器易于劣化。为了保护减噪器免受水和紫外线的影响，将组件容纳在袋子中或盒子中并将其保存在仓库中看似是有效的。然而，该方法使得难以滚动或移动该组件(轮胎)，进而其搬运变得不便。

发明内容

本发明考虑到上述情形而实现。本发明的主要目的是提供一种充气轮胎与减噪器的组件，基于将用于保护减噪器免受水和紫外线影响的防护物X可拆卸地附着到轮胎的概念，能够在该组件保存在仓库中时有效地防止减噪器的劣化。

根据本发明，充气轮胎与减噪器的组件包括：充气轮胎；减噪器，其在轮胎圆周方向上延伸；和防护盖，其保护所述减噪器免受紫外线和水的影响，其特征在于，所述减噪器附着到该轮胎的内表面，并且使用拉伸强度至少为19.5N/10mm的双面涂敷粘合带将所述防护盖以可拆卸的方式附着到所述轮胎的内表面，以保护所述减噪器的至少一部分。

附图说明

图1示出了根据本发明的充气轮胎与减噪器的组件的实施方式的横截面图；

图2是沿着轮胎赤道线的图1的圆周方向截面图；

图3是示出了减噪器的圆周边缘的实施方式的立体图；

图4是示出了减噪器的圆周边缘的另一实施方式的立体图；

图5是示出了从其内侧看到的轮胎与减噪器的组件的立体图；

图6是示出了从其内侧看到的轮胎与减噪器的组件的平面图；

图7是沿轮胎赤道线的组件的圆周方向截面图，示出了防护盖的另一实施方式；

图8是示出了该组件的另一实施方式的立体图；

图9是示出了水平放置的组件的另一实施方式的横截面图；且

图10(A)和10(B)是示出了减噪器的两个实施例的横截面图。

具体实施方式

现在将参照附图详细地描述本发明的实施方式。

在图中，根据本发明的充气轮胎与减噪器的组件1包括具有环面形本体部的充气轮胎2和附着到轮胎2内表面的减噪器3。

充气轮胎2包括：胎面部分2a；一对胎圈部分2c，每个胎圈部分内均具有胎圈芯2d；和一对胎侧部分2b，其在胎面部分2a与胎圈部分2c之间延伸。在此实施方式中，所示轮胎2为用于客车的无内胎式轮胎，其内表面2i由不透气橡胶制成。

充气轮胎2还包括胎体4和设置在胎面部分2a中的胎体4径向外侧的带束层5。

胎体4包括有机纤维帘线制成的至少一个胎体帘布层4A，该胎体帘布层包括在胎圈芯2d、2d之间延伸的主体4a和一对分别绕胎圈芯2d从轮胎的轴向内侧向外侧卷起的卷起部。

在此实施方式中，带束层5包括两个交叉带束帘布层5A、5B，其平行帘线设置成与轮胎赤道线C成10到30度的角度。对于带束层帘线来说，能够使用钢帘线和例如芳族聚酰胺、人造丝等的高模量有机纤维帘线。

这里，轮胎2的内部结构可以根据轮胎种类而适当地变化。

减噪器3由多孔材料制成并且在轮胎圆周方向上延伸。这里，多孔材料不仅是指开室型或闭室型的发泡弹性体或塑料，还指例如合成纤维、植物纤维和动物纤维等的成形缠结纤维。在此实施方式中，使用开室型的聚氨酯泡沫。

由于上述多孔材料具有高振动隔离能力和声音吸收能力，其能有效地吸收轮胎2的胎腔i中的振动能量。因而，轮胎2的胎腔i的共鸣受到抑制，进而路面噪音变得较小。此外，由于多孔材料能够容易地收缩、弯曲和变形，其不会妨碍轮胎2的操纵稳定性。此外，由于多孔材料与实心橡胶相比具有小比重，因此，多孔材料不会劣化轮胎的重量平衡。至于多孔材料的比重，优选地设定在0.014到0.052的范围内。

对于多孔材料，优选地使用诸如醚基聚氨酯海绵、酯基聚氨酯海绵和聚乙烯海绵等的合成树脂海绵以及诸如氯丁橡胶海绵(CR海绵)、乙丙橡胶海绵(EPDM海绵)和丁腈橡胶海绵(NBR海绵)的橡胶海绵。考虑到噪音减小性能、自重轻性能、发泡可调性、耐久性等，诸如醚基聚氨酯海绵的聚乙烯基海绵和聚氨酯基海绵是特别优选的。

在许多情形下，填充在胎腔i中的空气会包含水分(湿气)。从而，优选地用耐水解降解性强的醚基聚氨酯海绵作为所述多孔材料。而且，为了防止吸水，多孔材料优选地设置有斥水性。进一步优选的是，多孔材料具有防霉性。此外，为了防止燃烧轮胎时产生有毒气体，优选地，多孔材料不含卤素元素。

减噪器3的体积优选地设定在轮胎2的胎腔i的容积的0.4～20％的范围内。由此，至少能够将路面噪音降低2db。更优选地，减噪器3的体积的范围优选地设定为不小于胎腔i的容积的1％、更优选地不小于其2％、进一步优选地不小于其4％、但不大于其10％。

在此说明书中，表述“减噪器的体积”是指包括内部泡沫的减噪器的整个表观体积。此外，“胎腔的容积”V1在标准条件下由以下近似方程定义：

V1＝A×{(Di-Dr)/2+Dr}×π

其中

“A”是胎腔i的横截面积，

“Di”是胎腔i的最大外径，且

“Dr”是轮辋直径。

上述标准条件是指轮胎2安装在标准轮辋上并充气到标准压力但未加载轮胎负荷的情况。

标准轮辋是JATMA中规定的“标准轮辋(standard rim)”、ETRTO中的“测量轮辋(Measuring Rim)”、TRA中的“设计轮辋(Design Rim)”等。

标准压力是JATMA中的“最大气压(maximum air pressure)”、ETRTO中的“充气压力(Inflation Pressure)”、在T&RA的“在各种冷充气压力时轮胎负荷限制(Tire Load Limits at Various Cold InflationPressures)”表中给定的最大压力等。在客车轮胎情形下，以200kPa作为标准压力。

减噪器3具有：下表面3A，其具有固定到轮胎2的内表面2i的光滑表面；和上表面3B，其面对胎腔i。由此，当轮胎2行驶时，减噪器3不会自由地移动。

优选地，减噪器3固定到轮胎2的内表面2i的胎面区域2ai。这里，“胎面区域”2ai是带束层的内侧区域且其宽度等于带束层5的宽度BW。当车辆高速行驶时，离心力向轮胎径向外方作用。从而，轮胎2和固定到胎面区域2ai的减噪器3通过该离心力而牢靠地彼此挤靠，从而防止上表面3B剥离。在此实施方式中，减噪器3的宽度SW的中心设置到轮胎赤道线C上。

减噪器3的最大厚度T优选地为不大于40mm，更优选地为不大于30mm，进一步优选地为不大于25mm，但不限于此。若减噪器3的最大厚度T过大，减噪器3可能由于接触到用于将轮胎安装到轮辋上的轮胎撬棒而被破坏。另一方面，若减噪器3的最大厚度T过小，吸收胎腔中声音能量的效果易于变差。有鉴于此，减噪器3的最大厚度T优选地不小于10mm，更优选地不小于15mm。

为了稳定减噪器3的位置，减噪器3的宽度SW优选地大于其最大厚度T。特别地，减噪器3的宽度SW优选地不小于带束层5宽度BW的20％、更优选地不小于其30％、进一步优选地不小于其40％，但是其上限优选地不大于80％、更优选地不大于其70％。

在此实施方式中，除了圆周边缘处外，减噪器3的横截面形状在轮胎圆周方向上大致连续。减噪器3的横截面形状不特别限制，但是优选地矩形、梯形、三角形、鼻部、半圆形等形状是合适的。减噪器3的横截面形状可基于其生产率、耐久性以及负荷噪音减小效果来适当地设计。

减噪器3特别有利的横截面形状是相对于宽度SW的中心线CL(在此实施方式中，中心线CL与轮胎赤道线C重合)横向对称，并且该横截面包括(总计两个)朝向胎腔i突出且设置在中心线CL两侧(每侧一个)的突出部3t，如图1所示。

此外，在上表面3B的侧面上、两个突出部3t之间，减噪器3设置有在轮胎圆周方向上延伸的一个沟槽3G。由此，减噪器3的上表面3B形成为不平坦的表面，使得减噪器3面朝胎腔的表面积增加。因此，减噪器3接触到更多的空气，使得胎腔中的共鸣能量被有效地吸收。此外，增加减噪器的表面积改善了减噪器3的辐射性能，进而可以防止轮胎受热损坏。

为了进一步改善上述效果，优选地，沟槽3G的深度GD不小于减噪器3的最大宽度T的20％、更优选地不小于其30％，其上限不大于其95％、更优选地不大于其90、并且更优选地不大于80％。此外，沟槽3G的最大宽度GW优选地不小于减噪器3的宽度SW的15％、更优选地不小于其25％，其上限不大于70％、更优选地不大于45％。

如图2和3所示，减噪器3在圆周方向上的两个端部3e和3e由渐缩部分10形成，其厚度沿圆周方向朝端部逐渐减小。渐缩部分10夹在下表面3A和上表面3B之间的角θ是锐角，并且与其它部分相比，减噪器3的各端部3e和3e的质量减小。由此，能够减小减噪器3的两个端部3e的粘附表面上的应力集中。为了进一步增强此效果，优选地，渐缩部分10的角度θ位于15到70度的范围内。如图4所示，渐缩部分10的尖端可具有垂直于下表面3A切割的端面3F。

减噪器3通过粘合剂或者双面涂敷粘合带固定到轮胎2的内表面2i。

粘合剂的合适例子是合成橡胶溶解在有机溶剂中的可溶型粘合剂或者散布在水中的诸如乳液型的合成橡胶基液体粘合剂。

双面涂敷粘合带的例子是在诸如织物的片状基材的两个表面形成粘合剂层、在不使用基材的情况下仅仅由粘合剂层制成的带子或者其他种类的带子。在此实施方式中，使用前者的双面涂敷粘合带。

如图1、2和5所示，用于保护减噪器3的至少一部分免受水和紫外线影响的防护盖6以可拆卸的方式附着到轮胎2。

在第一实施方式中，防护盖6定位为比较靠近减噪器3，并且防护盖6覆盖减噪器3。防护盖6具有在轮胎圆周方向上延伸的带状形状。防护盖6的宽度大于减噪器3的宽度SW，并且其宽度方向上的两侧边缘6e附着到与减噪器3的侧边缘3f隔开的轮胎2的内表面2i。因此，减噪器3的整个宽度由防护盖6所覆盖。

有多种方法能够用于固定防护盖6和轮胎2。例如，它们彼此固定的情形为：它们水密地或大致水密地彼此连接，使得水不容易从防护盖6与轮胎2之间的缝隙进入减噪器3。当轮胎与减噪器的组件1安装在轮辋上并且组件1实际使用时，由于必需将减噪器3暴露于胎腔i，因而，需要拆下防护盖6。从而，优选地，防护盖6与轮胎2彼此固定为使得防护盖6能够比较容易地从轮胎2拆卸。特别优选的是，使用在轮胎圆周方向上沿着防护盖6的侧边缘6e连续延伸的双面涂敷粘合带7，防护盖6与轮胎2彼此粘附到一起，其间没有缝隙。由于防护盖6未直接固定到减噪器3，当防护盖6拆下时，减噪器3不会损坏。

该实施方式的防护盖6设置在靠近减噪器3的位置，使得其横跨过减噪器3。因此，若盖6的宽度过小，难以实现粘合操作，并且生产率劣化。有鉴于此，防护盖6的宽度(展开宽度)不小于减噪器3宽度SW的150％，更优选地不小于165％。另一方面，若防护盖6的宽度过大，成本上升，从而优选地防护盖6的宽度不大于减噪器3宽度SW的270％，更优选地不大于200％。

防护盖6具有防水和隔离紫外线的能力。防水能力能够通过由不透水的膜形成防护盖6而容易地实现。所述膜例如是包括诸如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯或者丙烯腈/苯乙烯的聚合物的树脂膜，或者由金属材料(例如铝)制成的金属膜，或者这些膜彼此层叠而成的复合膜。

就隔离紫外线能力而言，对波长为350nm的紫外线的隔离率不小于60％、更优选地不小于70％、更优选地不小于80％。紫外线隔离率通过测量光束透射率而获得。

紫外线的隔离能力能够通过将紫外线吸附剂、紫外线散射剂和/或着色剂增加到树脂膜聚合物而获得。紫外线的隔离能力还能够通过以汽相淀积方式将防光材料(例如铝或钛)混合在树脂膜的表面中而获得。

在此实施方式中，对于防护盖6，使用包含紫外线吸附剂和低发泡聚乙烯的树脂膜。

当设置有防护盖6的轮胎与减噪器的组件1保存在仓库中时，能够保护减噪器3免受水和紫外线影响，进而防止其强度降低。有鉴于此，优选地，防护盖6的圆周长度覆盖减噪器3的圆周长度的至少60％。更优选地，如图2所示，防护盖6在圆周方向上的两端6t彼此重叠，使得其环状连续。当防护盖6的长度小于减噪器3圆周长度的100％时，理想的是竖直保持组件1以使得减噪器3未由防护盖6所覆盖的那一部分朝上。由此，能够有效地保护减噪器3免受水和紫外线影响。

当防护盖6在轮胎圆周方向上连续地形成时，如图6所示，优选地，防护盖6的两端6t和6t在位于减噪器3的两端3e和3e之间的缝隙中彼此重叠。此外，在防护盖6的重叠部分中，优选地设置有在减噪器3的宽度方向上延伸的粘合部分。在此实施方式中，粘合部分沿着防护盖6的端部6t的边缘部6to设置，通过使用双面涂敷粘合带8重叠在上侧。由此，能够在所有储存情形下很好地保护减噪器3免受紫外线和水的影响。

如上所述，由于在后续的阶段中需要拆卸防护盖6，可以使双面涂敷粘合带7和8能够从轮胎2的内表面2i光滑地分离而不需要切割。有鉴于此，双面涂敷粘合带7和8优选地具有不小于19.5(N/10mm)的拉伸强度。根据JIS Z0237的“粘合带的拉伸强度的测试方法(testmethod of tensile strength of adhesive tape)”测量双面涂敷粘合带的拉伸强度。

图7和8示出了第二实施方式，在该实施方式中，防护盖6桥接在胎圈部分2c之间并且在轮胎圆周方向上环状连续延伸。也是在该实施方式中，防护盖6固定到轮胎2。更具体地，防护盖6的各侧边缘6e通过双面涂敷粘合带7固定到胎圈部分2c的各胎圈座表面2cs。这里，胎圈座表面2cs是胎圈坐设在轮辋上的底部。双面涂敷粘合带7也沿着侧边缘6e连续地延伸，并且防止水从防护盖6与胎圈座表面2cs之间进入。第一实施方式的防护盖6和双面涂敷粘合带7也可用在第二实施方式中。

还是在该实施方式中，防护盖6的两端6t彼此重叠并紧密地粘附在一起。由此，轮胎的胎腔i大体上得以密封，这使得能够更可靠地防止水的浸入和紫外线的照射。理想的是，防护盖6的圆周长度覆盖胎圈部分的圆周长度(胎圈座表面2cs的圆周方向长度)的至少70％，更优选地不小于80％。当防护盖6不连续时，理想的是竖直保持组件1以使减噪器3未由防护盖6所覆盖的那部分朝上。由此，能够充分地保护减噪器3免受水和紫外线影响。

若防护盖6的宽度过小，则变得难以在胎圈部分2c之间桥接防护盖6，而若该宽度过大，涂胶操作性易于劣化。有鉴于此，防护盖6的宽度(展开宽度)的范围优选地为胎圈部分2c间的轮胎轴向距离的110％到133％，但其并非限制性的。

图9示出了本发明的第三实施方式。在该实施方式中，防护盖6附连到胎圈部分2c，从而封闭至少一个由胎圈部分2c环绕的圆形开口9。在图9示出的实施方式中，当轮胎与减噪器的组件1水平放置时，位于上侧的开口9由防护盖6封闭。防护盖6例如具有大体上为圆形的形状，并且通过环状设置在胎圈部分2c的外表面上的双面涂敷粘合带7固定而封闭开口9。在此实施方式中，防护盖6可设置在两侧的开口9上。

尽管已经详细地描述了本发明的优选实施方式，本发明不限于这些实施方式，并且本发明能够以多种方式进行修改并实施。

对比测试

为了证实本发明的效果，根据在表1中示出的规格制造多个轮胎与减噪器的组件。接着，测试多项性能。该组件的通用规格如下所述：

尺寸

轮胎尺寸：215/45ZR1787W

带束层宽度：166mm

轮辋尺寸：17×7JJ

减噪器

材料：醚基聚氨酯海绵

比重：0.039

产品名称：Inoac Corp.生产的ESH2

横截面形状：图10(A)和(B)

圆周长度：1830mm

(减噪器的圆周方向两端以θ＝45度的渐缩角切割)

固定方法

长减噪器沿着胎腔的胎面区域弯曲并由双面涂敷粘合带(EbisuKasei制造的“E700”)粘住。该双面涂敷粘合带与减噪器的固定表面具有相同的尺寸。

防护盖

通过将3.1kg的有机基紫外线吸附剂(由Tokyo Ink Corp.制造的产品PEX1338号)混合到100kg的低发泡聚乙烯(由Japan PolyethyleneCorp.制造的产品UF-421号)而制造聚乙烯片材，并且使用该聚乙烯片材(3％的紫外线吸附剂)。片材厚度为0.05mm。

防护盖的固定方法：使用宽度为10mm的双面涂敷粘合带(NittoDenko Corp.制造的产品“5000NS”号)。测试方法如下。

生产率测试：

五个操作员进行将防护盖固定在具有横截面形状如图10(A)所示的减噪器的轮胎上的操作。操作难易程度由操作员的感觉按照1到5分来评估。结果示出五个操作员的平均值。数值越大，结果越良好。

防水性能测试：

每一个具有横截面形状如图10(B)所示的减噪器的测试组件以竖直状态放置在没有屋顶的室外仓库，并且将一升水灌注到胎腔中。两周后，倒掉水，擦净轮胎，接着拆下防护盖，检查有无水分吸收。对于防护盖桥接在一对胎圈部分之间的例子以及胎圈部分的开口封闭的例子，由于水不能放入到胎腔中，未灌注起初的一升水，进行该测试。

雨水浸入测试：

每一个具有横截面形状如图10(B)所示的减噪器的测试组件以竖直/水平状态在雨天放置在没有屋顶的室外仓库一个小时。此后，拆下防护盖，并且检查减噪器的水分吸收情况。

减噪器的拉伸强度测试：

在防水测试后，试制包括减噪器的外表面的哑铃型测试件，并且根据JIS-K6400测量其拉伸强度。数值越大，劣化越小，进而结果越良好。

表1示出了测试结果。如表1所示，证实了这些例子有效地抑制了减噪器的劣化。

Claims (10)

1.一种充气轮胎与减噪器的组件，其包括

充气轮胎，

减噪器，其在该轮胎的圆周方向上延伸，和

防护盖，其保护所述减噪器免受紫外线和水的影响，

其特征在于，

所述减噪器附着到该轮胎的内表面，并且

使用拉伸强度至少为19.5N/10mm的双面涂敷粘合带将所述防护盖以可拆卸的方式附着到所述轮胎的内表面，以保护所述减噪器的至少一部分。

2.如权利要求1所述的充气轮胎与减噪器的组件，其中

所述防护盖具有大于减噪器宽度的宽度并且在所述轮胎的圆周方向上延伸而使得所述减噪器的整个宽度由该防护盖所覆盖，并且

所述防护盖的各侧边缘附着到与所述减噪器的侧边缘隔开的轮胎内表面。

3.如权利要求2所述的充气轮胎与减噪器的组件，其中

所述防护盖的圆周长度覆盖所述减噪器的圆周长度的至少60％。

4.如权利要求2所述的充气轮胎与减噪器的组件，其中

所述防护盖包括圆周边缘，各圆周边缘彼此重叠到一起而形成环形体。

5.如权利要求1所述的充气轮胎与减噪器的组件，其中

所述充气轮胎包括一对胎圈部分，并且

所述防护盖桥接在所述胎圈部分之间并且在所述轮胎的圆周方向上延伸。

6.如权利要求5所述的充气轮胎与减噪器的组件，其中

所述防护盖的圆周长度覆盖所述胎圈部分的圆周长度的至少70％。

7.如权利要求1所述的充气轮胎与减噪器的组件，其中

所述充气轮胎包括一对胎圈部分，每个胎圈部分环绕一圆形开口，并且

所述防护盖附着到所述胎圈部分之一或两者而封闭所述圆形开口中的至少一个。

8.如权利要求1所述的充气轮胎与减噪器的组件，其中

所述防护盖具有能够隔离至少60％波长为350nm的紫外线的性能。

9.如权利要求1所述的充气轮胎与减噪器的组件，其中

所述防护盖为具有防水能力和隔离紫外线的能力的膜。

10.如权利要求1所述的充气轮胎与减噪器的组件，其中

所述防护盖为树脂模、金属膜或由所述树脂模和所述金属膜层叠而成的复合膜。

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