CN106573511B - 包括吸音用泡沫材料的轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种轮胎，其包括：适用于确保在包含于胎体内腔中的空气的压力下密封的非渗透性层，和安置在腔室内且适用于赋予吸音作用的具有拉胀特性的泡沫材料。

Description

包括吸音用泡沫材料的轮胎
技术领域
本发明涉及包括吸音用泡沫材料的轮胎。更具体地，本发明涉及一种轮胎，其包括安置在运行中填充有加压空气的内腔中的具有拉胀特性(auxetic characteristic)的泡沫材料。
背景技术
由内腔内部的加压空气振动产生的共振腔声音视为由运行中的轮胎产生的噪声之一。为了减少这种噪声，长久以来已知以共振腔声音由多孔材料吸收的方式使用施加至轮胎的内腔的非透气层的多孔材料。为了该目的而最通常用的多孔材料是聚氨酯。
尽管能够实现所需要的吸音作用，但迄今使用的泡沫材料依然遭受在轮胎运行期间，特别是在其转速增加的情况下的吸音能力的下降。事实上，在轮胎运行期间，安置在内腔中的泡沫材料经历必然会使其孔隙率降低的压缩作用。如对于本领域技术人员将会立即领悟的，该效果必然地导致材料的吸音能力的下降。明显地，轮胎的行驶速度越大，在吸音方面的下降会越大。
换言之，车辆行驶越快，轮胎中嵌入的多孔材料的声音衰减效果会越小，因此，来自它们的共振噪声会越大。
因此感到需要具有一种泡沫材料，其技术说明为避免了随着轮胎的转速增加其在吸音方面的性能下降。
发明内容
本发明的目的在于一种轮胎，其包括：适用于确保在包含于胎体内腔中的空气的压力下密封的非渗透性层，和安置在所述内腔内且适用于赋予吸音作用的泡沫材料；所述轮胎的特征在于，所述泡沫材料是拉胀材料(auxetic material)。
优选地，所述泡沫材料具有小于0的泊松比。
优选地，所述泡沫材料具有范围为0.01g/cm3至0.15g/cm3的密度。
优选地，所述泡沫材料安置在所述轮胎的内腔的非渗透性层表面上。
优选地，所述泡沫材料占有范围为所述内腔的体积的0.1％至100％的体积。更优选地，所述泡沫材料具有范围为10mm至200mm的厚度和范围为所述内腔的宽度的10％至100％的宽度。
优选地，所述泡沫材料占有范围为所述内腔的体积的0.4％至20％的体积。更优选地，所述泡沫材料具有范围为20mm至30mm的厚度和范围为所述内腔的宽度的20％至40％的宽度。
优选地，所述泡沫材料以环形(toroid)形式、或长度等于所述非渗透性层的长度的条状形式、或以覆盖所述非渗透性层的整个长度的单节组装形式安置在腔室中。
具体实施方式
在以下通过非限制性的实施例描述实施方案。
本申请人已经在通常用于轮胎中的聚氨酯系泡沫材料与进行了赋予拉胀特性所需要的机械/热处理之后的同样的材料之间关于吸音方面进行了比较。
吸音试验对于在其‘静止’状态以及在其压缩状态下的两种材料进行；施加压缩以模仿运行中的轮胎的多孔材料的响应。
使用的聚氨酯系泡沫材料具有0.025g/cm3的表观密度、1.1kPa的压缩强度、和100kPa的拉伸强度与500％断裂伸长率。
仅通过实施例的方式，以下描述根据记载于文献中的方法之一用于使聚氨酯泡沫材料拉胀的过程。
将尺寸为135mm×135mm×27mm的泡沫材料的样品在尺寸为100mm×100mm×20mm的模具中压缩(沿着各轴大约25％的压缩)，并且加热至200℃的温度，10分钟。在该加热时期之后，将样品从模具中移出、拉伸并且再插入冷却至室温的模具中。此时，将样品再次加热至100℃，1小时。
吸音试验根据ISO 10534-2标准在范围为200至2000Hz的频率下进行。
如上所预期的，进行比较用吸音试验。特别地，进行四个吸音试验：(i)对于未处理的泡沫材料(材料A)，(ii)对于进行了与运行相当的压缩的未处理的泡沫材料(材料Ac)，(iii)对于处理的泡沫材料(材料B)和(iv)对于进行了与运行时相当的压缩的处理的泡沫材料(材料Bc)。
获得的值相对于关于材料A获得的值指数化并且在表I中列出。
表I
材料A 100
材料Ac 90
材料B 100
材料Bc 110
从关于非拉胀的泡沫材料(A和Ac)获得的结果，可以推论的是，当进行压缩时该材料的吸音能力降低。相反地，从关于具有拉胀特性的泡沫材料获得的结果，可以推论的是，当泡沫材料进行压缩时，其吸音能力不仅不下降，反而增加。因此，进行的实验性试验的证据出人意料地示出，具有拉胀特性的泡沫材料的使用确保了共振噪声衰减不仅不随着轮胎速度增加而下降，反而实际上增加。

Claims (8)

1.一种轮胎，其包括：适用于确保在包含于胎体内腔中的空气的压力下密封的非渗透性层，和安置在所述内腔内且适用于赋予吸音作用的泡沫材料；所述轮胎的特征在于，所述泡沫材料是拉胀材料。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述泡沫材料具有范围为0.01g/cm3至0.15g/cm3的密度。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述泡沫材料安置在所述轮胎的内腔的非渗透性层表面上。
4.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述泡沫材料占有范围为所述内腔的体积的0.1％至100％的体积。
5.根据权利要求4所述的轮胎，其特征在于，所述泡沫材料具有范围为10mm至200mm的厚度和范围为所述内腔的宽度的10％至100％的宽度。
6.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述泡沫材料占有范围为所述内腔的体积的0.4％至20％的体积。
7.根据权利要求6所述的轮胎，其特征在于，所述泡沫材料具有范围为20mm至30mm的厚度和范围为所述内腔的宽度的20％至40％的宽度。
8.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述泡沫材料以环形形式、或长度等于所述非渗透性层的长度的条状形式、或以覆盖所述非渗透性层的整个长度的单节组装形式安置在腔室中。
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