CN101574899B - 轮胎噪音减少装置以及安装有该装置的充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
提供一种轮胎噪音减少装置以及安装有该轮胎噪音减少装置的充气轮胎，使得在胎面部的内面上安装有环状吸音件的充气轮胎的刺破修理能够迅速且可靠地进行。在由环状的多孔材料构成的吸音件(2)的外周面上层叠修理液透过层(5)而构成轮胎噪音减少装置(1)，将该修理液透过层(5)构成为具有多个连续通孔并且具有比所述多孔材料小的流动阻力。将该轮胎噪音减少装置(1)安装在充气轮胎(3)的胎面部(4)的内周面上。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎噪音(噪声)减少装置以及安装有该轮胎噪音减少装置的充气轮胎，更详细地说，涉及使得在胎面部的内面上安装有吸音件的充气轮胎刺破时能够迅速且可靠地进行刺破修理的、轮胎噪音减少装置以及安装有该轮胎噪音减少装置的充气轮胎。
背景技术
充气轮胎在行驶中由于轮胎空腔中的空气振动而产生共鸣音。众所周知，该共鸣音成为噪音而给人带来不愉快感。以往，众所周知，为了减少这样在轮胎空腔部内产生的空腔共鸣音，在胎面部的内面上配置由多孔材料构成的吸音件(例如，参照专利文献1、2)。
另一方面，当在行驶中轮胎轧到钉子等上而在胎面部产生贯通孔时，作为该轮胎修理方法，从空气压入用的气门注入刺破修理液，通过气压的作用使该修理液流入贯通孔，将贯通孔封闭。
但是，对于如上所述在胎面部的内面上配置有吸音件的轮胎，如图6所示，吸音件2变为修理液6向贯通孔A流入的障碍，所以具有不能顺利进行刺破的修理作业的问题。特别是，在如图6所示钉子B等异物的前端没有贯通到吸音件2的内周面时，或者钉子B虽然贯通到吸音件2的内周面但注入的修理液6没有流入到吸音件2的内周面的贯通孔时，修理液6渗透于吸音件2的多孔部分，但不容易流入贯通孔A，所以具有刺破孔的修理作业花费时间、劳力的问题。
专利文献1：日本特开2006-224928号公报
专利文献2：日本特开2007-237962号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮胎噪音减少装置以及安装有该轮胎噪音减少装置的充气轮胎，使得在胎面部的内面上安装有吸音件的充气轮胎刺破时能够迅速且可靠地进行刺破修理。
达成上述目的的本发明的轮胎噪音减少装置，使得由多孔材料以环状构成的吸音件安装在轮胎的胎面部内面，其中：在所述吸音件的外周面层叠修理液透过层，该修理液透过层具有多个连续通孔、且具有比所述多孔材料小的流动阻力。
另外，本发明的轮胎噪音减少装置优选如下面的(1)～(7)所记载那样构成。
(1)将所述修理液透过层的空隙率(孔隙率)设为60.0～99.5％。
(2)将所述修理液透过层的厚度设为1.0～10mm。
(3)将所述修理液透过层在所述吸音件的外周方向上隔着预定的间隔分割配置有多个。
(4)对所述修理液透过层实施亲水加工。
(5)对所述吸音件实施疏水加工。
(6)将所述吸音件相对于环状的周方向分割为多个分割体，并且将这些分割体在周方向上隔着预定的间隔间断地配置。
(7)将所述吸音件以保持在环状的弹性带上的方式固定。
另外，本发明的充气轮胎设为将上述的轮胎噪音减少装置安装在胎面部的内周面上的结构。该轮胎噪音减少装置向胎面部的内周面安装的方法可以通过轮胎噪音减少装置的弹性力压接，也可以使用弹性带而通过其弹性力压接，或者也可以使用粘接剂粘接。
根据上述的本发明的轮胎噪音减少装置，通过在由多孔材料构成的吸音件的外周面上层叠具有多个连续通孔、流动阻力比多孔材料小的修理液透过层，在将该轮胎噪音减少装置安装在胎面部内周面上时，从空气压入用的气门注入的刺破修理液由于气压的作用容易通过修理液透过层，所以能够毫无遗漏地遍及胎面部的内面与吸音件外周面之间。因此，刺破修理液容易流入在胎面部的内面上产生的贯通孔，伴随着其固化而将贯通孔封闭，所以能够迅速且可靠地进行刺破修理作业。
附图说明
图1是表示将本发明实施方式的轮胎噪音减少装置安装在充气轮胎的内面上的概要剖视图。
图2是将本发明实施方式的轮胎噪音减少装置展开成平面状表示的局部立体图。
图3A以及图3B分别是例示本发明的其他的实施方式的与图2相当的立体图。
图4A～图4C分别是例示本发明的另外其他的实施方式的与图2相当的立体图。
图5A以及图5B分别是例示本发明的另外其他的实施方式的将轮胎噪音减少装置的一部分切断表示的立体图。
图6是表示将以往的轮胎噪音减少装置安装在充气轮胎的内面上的概略剖视图。
符号说明
1：轮胎噪音减少装置
2：吸音件
3：充气轮胎
4：胎面部
5：修理液透过层
8：弹性带
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1所示的实施方式的本发明的轮胎噪音减少装置1包括由多孔材料构成为环状形态的吸音件2。该轮胎噪音减少装置1安装在充气轮胎3的胎面部4的内面上。该轮胎噪音减少装置1在环状的吸音件2的外周面上层叠有修理液透过层5。该修理液透过层5由具有多个连续通孔的材料形成，其流动阻力比构成吸音件2的多孔材料的流动阻力小。
由此，从空气压入用的气门注入的刺破修理液6由于气压的作用，与吸音件2相比更容易向修理液透过层5侧流动，毫无遗漏地遍及胎面部4的内面与吸音件2之间。因此，刺破修理液6流入并填充在胎面部4的内面开口的贯通孔7，接下来该刺破修理液6固化，由此能够将贯通孔7封闭。
构成修理液透过层5的材料只要具有多个连续通孔即可，没有特别限定。例如可以列举由聚氨酯树脂等构成的发泡树脂、发泡橡胶，丝瓜、椰(棕榈)壳纤维等植物纤维的集合体，由有机纤维构成的无纺布等纤维集合体，任意的纤维素泡沫体等。
修理液透过层5的空隙率优选为60.0～99.5％，更优选为65～99％。由此，修理液6向贯通孔7的流入变得更顺畅，能够更迅速且可靠地将贯通孔7封闭。如果空隙率小于60％，则修理液透过层5的空隙部分不足，所以修理液6难以在修理液透过层5内流动。相反如果空隙率大于99.5％，则修理液透过层5的压缩刚性不足，所以修理液透过层5由于气压而压缩变形，修理液6难以流动。
修理液透过层5的空隙率通过下面的式子求得。
空隙率(％)＝(1-d1/d0)×100
(其中，d0为原料的密度(g/cm3)，d1为表观密度(g/cm3))
在这里，d0通过JIS L1013的规定中的密度梯度管法求得。
另外，在由发泡树脂、发泡橡胶构成修理液透过层5时，JIS K6400-1中规定的单元数优选为5～30个/25mm2。
修理液透过层5的厚度优选为1.0～10mm，进而优选1.2～8mm，更优选设为1.5～5mm。通过将修理液透过层5的厚度设为这样的范围内，能够一边抑制轮胎重量的增加一边确保修理液6的顺畅流动。
修理液透过层5优选预先实施亲水加工。由此，与吸音件2相比，能够使修理液6更容易向修理液透过层5侧流入。该亲水加工，可以通过向构成修理液透过层5的材料添加以聚氧乙烯烷基醚、二辛基磺基琥珀酸钠等为主要成分的渗透剂、其他的润湿剂、表面活性剂等而进行。
另外，修理液透过层5与后述的吸音件同样，有时实施疏水加工。修理液透过层5的疏水加工最好不实施，但可以根据构成修理液透过层5的材料，对修理液透过层5实施疏水加工。此时，优选将每单位体积的修理液透过层5中添加的疏水剂的重量比例抑制为吸音件2中添加的疏水剂的重量的50％以下，更优选抑制为40％以下。另外，疏水剂的重量可以通过将溶剂设为正己烷时的提取量测定。
在图2中，轮胎噪音减少装置1由在形成为环状的吸音件2的外周面(图中的下面)上层叠有修理液透过层5的构造体构成。将修理液透过层5层叠在吸音件2的外周面上的方法有利用粘接剂或者热熔接的贴附、机械式的固定、卡钉固定、扣接等通常的方法，能够利用这些方法层叠固定。
轮胎噪音减少装置1的构造除了如图2所示那样遍及吸音件2的外周全长地层叠修理液透过层5以外，也可以如图3A所示那样形成为在吸音件2的外周方向上隔着预定的间隔间断配置修理液透过层5。由此，修理液透过层5作为介于吸音件2与轮胎内面之间的衬垫而起作用。即，在吸音件2与轮胎内面之间相对于周方向间断地形成在轮胎宽度方向上延伸的较大的空间R。因此，修理液6能够沿着该空间R流动，所以能够高效地进行贯通孔7的封闭。尤其是，由于向轮胎空腔内注入修理液6的空气压入用气门一般位于轮胎宽度方向的一侧，所以从防止所注入的修理液6集中于轮胎宽度方向的空气压入用气门侧的观点出发，也有效。
进而，也可以如图3B所示那样，与分割为多个的修理液透过层5同样，将吸音件2相对于周方向分割为多个，将这多个吸音件2的分割体与多个修理液透过层5的分割体在周方向上交替隔着预定的间隔间断配置。由此，除了空间R，在相邻的吸音件2之间形成在宽度方向上延伸的空间S，所以能够使得修理液6更顺畅地沿轮胎宽度方向流动。
吸音件2优选预先在其表面实施疏水加工。由此，能够确保吸音件2的耐气候性，防止过早劣化。另外，通过尽力抑制吸音件2内的修理液6的渗透量，能够使修理液6容易地流入修理液透过层5侧，更高效地进行贯通孔7的封闭。
疏水加工可以通过在构成吸音件2的多孔材料中添加疏水剂而进行。作为疏水剂，可以列举例如蜡类、金属皂、烷基吡啶鎓卤化物、有机硅、氟化物等。另外，在由发泡聚氨酯树脂构成吸音件2时，可以在制造时(发泡时)配合疏水剂。
如图2、图3A以及3B所示的轮胎噪音减少装置1以通过吸音件2以及修理液透过层5的弹性力压接在轮胎的胎面部4的内面上的方式安装。除该安装方法以外，根据需要，也可以通过粘接剂等将修理液透过层5固定在胎面部4的内面上。通过将修理液透过层5粘接在胎面部4的内面上，确保了轮胎噪音减少装置1在胎面部4的内面上的稳定性，所以能够提高轮胎均匀性，并且提高轮胎噪音减少装置1的耐久性。
另外，也可以如图4A～4C所示，通过环状的弹性带8将轮胎噪音减少装置1的吸音件2连接，通过该弹性带8的弹性力，压接在胎面部4的内面侧。图4A是将弹性带8夹入吸音件2与修理液透过层5之间而构成轮胎噪音减少装置1的一例。另外，图4B以及4C是将修理液透过层5在轮胎宽度方向上分割为2个部分，使弹性带8位于其中间的例子。由此，能够使轮胎噪音减少装置1的装卸作业变得容易，同时通过吸音件2的缓冲作用保护弹性带8不受外部冲击力的影响，提高耐久性。
图5A以及图5B分别是在吸音件2与修理液透过层5之间配置弹性带8时，将轮胎噪音减少装置1的一部分切断进行表示的立体图。吸音件2与修理液透过层5分别形成为环状，将环状的弹性带8夹持在它们之间。此时，可以如图5B所示，将修理液透过层5的外周面形成为相对于宽度方向弯曲以与胎面部4的内面的形状一致。由此，能够将轮胎噪音减少装置1更适当地安装在胎面部4的内面上，所以在确保良好的均匀性方面有利。
弹性带8的材料没有特别限定，但可以由橡胶或者树脂构成。该材料的杨氏模量优选设为300～3000MPa的范围，更优选设为500～2000MPa的范围。由此，胎面部4的内面上的轮胎噪音减少装置1的位置稳定，所以能够确保良好的均匀性。如果杨氏模量小于300MPa，则具有均匀性下降的危险。另外，如果杨氏模量大于3000MPa，则轮胎噪音减少装置1的变形不能追随轮胎的弯曲变形，导致耐久性下降。
本发明的充气轮胎3是将上述的轮胎噪音减少装置1安装在胎面部4的内周面上而构成的。这样构成的充气轮胎3，当在行驶中轧到钉子等上而在胎面部4产生了贯通孔7时，通过从空气压入用的气门注入刺破修理液6，刺破修理液6遍及胎面部4的内周面，容易流入贯通孔7，所以能够迅速且可靠地进行刺破修理作业。
本发明的轮胎噪音减少装置，通过在由多孔材料构成的吸音件的外周面上设置具有多个连续通孔并且流动阻力比多孔材料小的修理液透过层，一边抑制轮胎的重量增加，一边提高刺破修理时的作业性。因此，将该轮胎噪音减少装置安装在胎面部内周面上的充气轮胎，能够发挥可迅速且可靠地修理由于轧到钉子上等而产生的贯通孔的功能，能够广泛应用于没有搭载备用轮胎的车辆。
实施例
将轮胎尺寸均设为215/60R15，分别制作比较轮胎(比较例1、2)与本发明轮胎(实施例1)。比较例1的轮胎如图6所示仅由吸音件构成轮胎噪音减少装置，通过粘接将其安装在胎面部内面上。比较例2的轮胎，将与比较例1相同结构的轮胎噪音减少装置，不通过粘接而通过压接安装在胎面部内面上。实施例1的轮胎，如图1所示将轮胎噪音减少装置构成为在吸音件的外周面上层叠修理液透过层，且不通过粘接而通过压接安装在轮胎内面上。
另外，在各轮胎中，除了修理液透过层的有无，充气轮胎以及吸音件的规格相同。另外，本发明轮胎(实施例1)的修理液透过层由发泡聚氨酯树脂形成，其厚度设为5mm，空隙率设为85％。
对于这3种轮胎，填充210kPa的气压，在从胎面的宽度方向中心向胎肩侧偏移30mm的位置插入长度30mm的钉子，然后从空气压入用的气门注入刺破修理液(700cc)，在30km/h速度下行驶10分钟的时间，然后通过气压的测定确认是否产生空气泄漏。分别对5个轮胎进行该试验，将没有确认为空气泄漏的轮胎的个数记在表1中。
表1
| 比较例1 | 比较例2 | 实施例1 | |
| 轮胎噪音减少装置的配置形态 | 图6 | 图6 | 图1 |
| 没有产生空气泄漏的轮胎的个数 | 2个 | 3个 | 5个 |
其结果，如表1所示，确认为本发明轮胎(实施例1)都没有产生空气泄漏。另外，确认了：没有将吸音件粘接在轮胎内面上的比较例2的轮胎，与将吸音件粘接在轮胎内面上的比较例1的轮胎相比，稍稍改善了防止空气泄漏效果。推断产生这样的差异的原因是，比较例2的轮胎中尽管少量，但有刺破修理液流入吸音件与轮胎内面之间的间隙。
Claims (10)
1.一种轮胎噪音减少装置，使得由多孔材料以环状构成的吸音件安装在轮胎的胎面部内周面，其中：
在所述吸音件的外周面层叠修理液透过层，该修理液透过层具有多个连续通孔、且具有比所述多孔材料小的流动阻力。
2.如权利要求1所述的轮胎噪音减少装置，其中：所述修理液透过层的空隙率为60.0～99.5％。
3.如权利要求1或2所述的轮胎噪音减少装置，其中：所述修理液透过层的厚度为1.0～10mm。
4.如权利要求1或2所述的轮胎噪音减少装置，其中：所述修理液透过层在所述吸音件的周方向上隔开预定的间隔分割配置有数个。
5.如权利要求1或2所述的轮胎噪音减少装置，其中：所述修理液透过层被实施了亲水加工。
6.如权利要求1或2所述的轮胎噪音减少装置，其中：所述吸音件被实施了疏水加工。
7.如权利要求1或2所述的轮胎噪音减少装置，其中：所述吸音件相对于环状的周方向被分割为数个分割体，这些分割体在周方向上隔开预定的间隔间断地配置。
8.如权利要求1或2所述的轮胎噪音减少装置，其中：所述吸音件被固定于环状的弹性带。
9.一种充气轮胎，在胎面部的内周面安装有如权利要求1或2所述的轮胎噪音减少装置。
10.如权利要求9所述的充气轮胎，其中：所述轮胎噪音减少装置通过粘接固定于胎面部的内周面。
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