CN1775573A - 充气轮胎与轮辋的组件以及其中使用的减噪器 - Google Patents

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CN1775573A CN 200510123650 CN200510123650A CN1775573A CN 1775573 A CN1775573 A CN 1775573A CN 200510123650 CN200510123650 CN 200510123650 CN 200510123650 A CN200510123650 A CN 200510123650A CN 1775573 A CN1775573 A CN 1775573A
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    • B60C19/002—Noise damping elements provided in the tyre structure or attached thereto, e.g. in the tyre interior

Abstract

一种充气轮胎与轮辋的组件，包括带状减噪器，该减噪器具有固定至轮胎内表面或轮辋内表面上的底表面及面对轮胎内部空间的顶表面，并在轮胎内部空间中沿轮胎周向延伸。减噪器由体积在轮胎内部空间的整体体积的0.4％至20％的范围内的海绵体制成。在轮胎子午线截面中，减噪器呈横长扁平的截面形状，其从底表面至顶表面的最大厚度值在5至45mm范围内，并且底表面的宽度大于最大厚度值。顶表面沿波状单元在宽度方向上重复所得的波状曲线延伸，该波状曲线包括具有最大厚度值的山顶部、位于山顶部两侧具有最小厚度值的谷底部、以及从山顶部向下延伸至谷底部的斜坡部。顶表面宽度方向上的端部终止于谷底部或斜坡部，且从顶表面至底表面的厚度在1.0至15.0mm的范围内。

Description

充气轮胎与轮辋的组件以及其中使用的减噪器
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎与轮辋的组件，其具有位于轮胎内部空间中的由海绵体制成的带状减噪器，还涉及在该组件中使用的减噪器。
背景技术
已知的轮胎噪音之一是产生在约50至约400Hz的频率范围内的道路噪音，且产生于轮胎内部空间中的空气的共鸣振动(空腔共鸣)是主要原因。为了减小此道路噪音，申请人已提出了一种轮胎组件(c)，其具有：由海绵体制成的、并在轮胎的内部空间(a)中沿周向方向延伸的带状减噪器(b)(例如在图22中时出的)；以及轮辋(例如参见JP-A No.2003-252003)。该减噪器(b)将轮胎内部空间(a)中的空气的振动能转化为热能，以由此使轮胎内部空间(a)中的空腔共鸣能够得以有效抑制。
在充气轮胎(d)由轮辋(e)拆除的情况下，轮胎内部空间(a)中的空气首先排出，然后，将作为轮胎(d)的一部分的胎圈部(d1)压下进入轮辋的鞍边部(e2)。接下来，轮胎杠杆(f)插入胎圈部(d1)与轮辋(e)的轮缘(e1)之间的缝隙中，且绕作为杠杆支点的轮缘(e1)的外边缘倾斜轮胎杠杆(f)，以由此从轮缘(e1)取出胎圈部(d1)。
但是，现有的减噪器(b)具有相对较大的厚度且其截面形状为矩形或梯形。即，减噪器(b)的每个侧表面都是向上升高的陡坡。由此造成了轮胎杠杆(f)的末端会与减噪器(b)相接触(如图22中的虚线所示)的不便，从而损坏减噪器(b)或使减噪器(b)自轮胎(d)分离。
另一方面，因为由海绵体制成的减噪器(b)有高的水吸收性，故产生了在轮胎储藏或轮胎及轮辋装配期间，海绵体可能会被雨水等弄湿的不利之处。如果轮胎及轮辋在吸收了水的状态下进行装配，则会产生所吸收的水有害地影响重量平衡而导致轮胎振动，或水渗透进入轮胎橡胶而导致内部损坏的问题。由此，在轮胎和轮辋进行装配的情况下，需要充分的除水，但是已经弄湿的海绵体很难立即干燥，这使得其操作非常麻烦。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种充气轮胎与轮辋的组件，其可减少当轮胎由轮辋拆卸时轮胎杠杆与减噪器接触的机会，并在更换轮胎等时防止减噪器损坏。
本发明的第二个目的在于提供一种形成减噪器的方法，其可有效的形成使用在充气轮胎与轮辋的组件中的减噪器。
本发明的第三个目的在于提供一种减噪器，其可显示优良的憎水性，即使是在减噪器长期暴露于水的情况下也不会吸收水分，通过擦去水等即可快速干燥减噪器，改善了可操作性并防止水分吸收所导致的诸如轮胎振动及轮胎内部损坏等的各种问题。
本发明的一种充气轮胎与轮辋的组件，包括：
轮辋；
安装至所述轮辋的充气轮胎；以及
由海绵体制成的带状减噪器，该海绵体的体积在由所述轮辋及充气轮胎封闭的轮胎内部空间的整体体积的0.4％至20％的范围内，其具有固定至围绕所述轮胎内部空间的轮胎内表面或轮辋内表面上的底表面以及面对所述轮胎内部空间的顶表面，且所述减噪器在轮胎内部空间中沿轮胎的周向方向延伸，
其中，在包括轮胎轴线的轮胎子午线截面中，
所述减噪器为横长扁平的截面形状，其从所述底表面至所述顶表面的最大厚度(tm)值在5至45mm的范围内，并且所述底表面的宽度(W1)大于所述最大厚度值(tm)，
所述顶表面沿一波状单元在宽度方向上重复所得的波状曲线延伸，该波状曲线包括：具有所述最大厚度值(tm)的山顶部；位于所述山顶部两侧、具有最小厚度值(ti)的谷底部；以及从所述山顶部向下延伸至所述各个谷底部的斜坡部，且
在所述顶表面的宽度方向上的各个端部终止于所述谷底部或所述斜坡部，且从所述顶表面至所述底表面的厚度(te)在1.0至15.0mm的范围内。
通过采用此结构，当轮胎由轮辋拆除时，可降低轮胎杠杆与减噪器的接触机会，由此防止在更换轮胎等操作时减噪器的损坏。
在波状曲线为正弦波状的情况下，本发明的一种形成减噪器的方法包括：
传输步骤，该步骤进给平板状海绵体，该海绵体具有在垂直于厚度方向的长度方向上彼此大体平行的第一及第二表面；
变形步骤，该步骤通过交替将所述海绵体的第一及第二表面中的每个表面朝向另一表面挤压而在垂直于长度方向的截面中将所进给的海绵体变形为正弦波状轮廓；
切割步骤，该步骤通过沿着沿宽度方向上连续延伸的平切割面来切开在所述第一及第二表面之间变形为正弦波状轮廓的海绵体，而获得两个半海绵体部分，且每个半海绵体部分在挤压压力去除的情况下都具有正弦波状轮廓并在轮廓上彼此反转；及
分割步骤，该步骤通过沿长度方向在厚度较小的山谷部处切割所述半海绵体而将该半海绵体分割成为多个减噪器。
在波状曲线为梯形波状的情况下，本发明的一种形成减噪器的方法包括：
切割步骤，该步骤通过沿着沿宽度方向呈梯形波状轮廓连续延伸的切割面的组合切开位于第一及第二表面之间、具有彼此大体平行的第一及第二表面的平板状海绵体，而获得两个半海绵体部分，每个半海绵体部分都具有所述梯形波状轮廓，及
分割步骤，该步骤通过沿长度方向切割半海绵体厚度较小的山谷部而将所述半海绵体分割成所述的多个减噪器。
通过采用上述方法，可以有效的形成具有正弦波状轮廓的波状曲线的减噪器及具有梯形波状轮廓的波状曲线的减噪器。
本发明的减噪器由憎水聚氨酯海绵体制成，该憎水聚氨酯海绵体通过发泡固化包括多异氰酸酯、多元醇、憎水剂及发泡剂的混合物而获得，其中
所述多元醇是聚酯型多元醇(polyester polyol)与聚酯型聚醚共聚物多元醇(polyester polyether copolymer polyol)的混合物，
所述多元醇包括：重量占的3至60％的聚酯型多元醇及重量占的97至40％的聚酯型聚醚共聚物多元醇，且
100份重量的多元醇混合入的憎水剂的量在25至80份重量的范围内。
通过采用此成份，本发明的减噪器可显示优良的憎水性，即使是在减噪器长期暴露于水的情况下也不会吸收水分，以使得通过擦去水即可快速干燥减噪器。
这里，减噪器的体积为由减噪器的外形所确定的表观体积，包括减噪器内部的气泡所占的体积。术语“轮胎内部空间的整体体积”确定为在组件中提供常规内压且没有负载的情况下通过以下等式(1)所近似获得的值V。
V＝A×{(Di-Dr)/2+Dr}×π    (1)
在等式(1)中，“A”指通过CT扫描常规状态下轮胎内部空间而获得的轮胎内部空间面积，“Di”指如图1所示的在常规状态下轮胎内部空间的最大外径，“Dr”指轮辋直径且“π”指圆周率。“常规内压”指在标准系统中为每个轮胎确定的气压，该标准系统包括轮胎所根据的标准：在JATMA的情况下为最大气压；在TRA的情况下为示于表“各冷充气压力下的轮胎载荷极限(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES)”中的最大值；且在ETRTO的情况下为“充气压力(INFLATION PRESSURE)”。在用于汽车的轮胎的情况下，考虑实际使用频率，常规内压一律为200kPa。
附图说明
图1是示出本发明的充气轮胎与轮辋的组件的截面图，；
图2是沿图1中的线I-I所取的示图；
图3是示出轮胎的构成以及减噪器的放大截面图，；
图4(A)至4(C)是以简要方式示出减噪器的其他实施例的立体图，；
图5是示出了减噪器体积与道路噪音的降低之间的关系的图表；
图6是第一实施方式的减噪器的放大示图；
图7是说明第一实施方式的减噪器与轮胎杠杆之间的位置关系的局部截面图；
图8是示出第一实施方式的减噪器的另一实施例的截面图；
图9(A)至9(D)是说明用于制造第一实施方式的带状构件的方法的立体图；
图10(A)是说明变形步骤及切割步骤的截面图，且图10(B)是切割步骤之后的海绵体的截面图；
图11是第二实施方式的减噪器的放大示图；
图12是说明第二实施方式的减噪器与轮胎杠杆之间的位置关系的局部截面图；
图13是示出第二实施方式的减噪器的另一实施例的截面图；
图14是示出第二实施方式的减噪器的又一实施例的截面图；
图15是示出第二实施方式的减噪器的再一实施例的截面图；
图16(A)至16(D)是说明用于制造第二实施方式的带状构件的方法的立体图；
图17(A)至17(D)是在实施例A的测试中所使用的减噪器的截面图；
图18(A)至18(D)是说明用于制造在实施例A和B的测试中所使用的比较实施例A2和B2的带状构件的方法的立体图；
图19(A)至19(D)是说明用于制造在实施例A和B的测试中所使用的比较实施例A3和B3的带状构件的方法的立体图；
图20(A)至20(F)是在实施例B的测试中所使用的减噪器的截面图；
图21是说明憎水性测试的立体图；及
图22是说明使用轮胎杠杆将轮胎由轮辋拆除的操作的截面图。
具体实施方式
以下将基于附图对本发明的实施方式进行说明。
如图1所示，本实施方式的充气轮胎与轮辋的组件1包括：轮辋2；安装于轮辋2的轮胎3；以及布置在由轮辋2与轮胎3所围起的轮胎内部空间(i)中的减噪器4。
轮辋2具有已知的结构，包括：轮胎3的胎圈部3b安装于其上的环形轮辋主体2a；以及将轮辋主体2a固定至车轴的圆盘部2b。在实施例中所示出的情况是所采用的诸如JATMA的标准中所限定的标准轮辋。
如图3所示，轮胎3是无内胎轮胎，其具有：胎面部3t；一对从胎面部的两端沿轮胎3的径向方向向内延伸的胎侧部3s；位于各个胎侧部3s的内端处的胎圈部3b；其中轮胎3的内表面3i由以具有低透气性的橡胶制成的内衬所覆盖。通过采用此结构，气密的轮胎内部空间(i)通过轮胎内表面3i及轮辋内表面2i形成。轮胎3可以是任何一种轮胎而对内部结构及种类没有限制。但是，优选采用的是用于汽车的轮胎，其中要求乘客隔舱中非常安静，尤其优选的是具有50％或更小的高宽比的汽车子午线轮胎。
轮胎3由帘线层加强，该帘线层包括在胎圈部3b与3b之间延伸的胎体6，以及布置于胎体径向外侧并处于胎面部3t的内部的带束层7。
例如，胎体6由一个或多个相对轮胎周向方向成例如70至90度范围内之角度布置的有机纤维帘线形成：本实施例中为一个胎体帘布层6A。胎体帘布层6A的两端都绕胎圈芯8折回。带束层7由多个带帘布层构成，例如该带帘布层由相对轮胎周向方向成10至40度角布置的钢帘线形成：本实施例中为两个带帘布层7A及7B。通过在帘布层之间交叉钢帘线，带束层7可具有更高的带刚度。要指出的是，当需要时可在带束层7的外侧布置现有的带层或类似物。
减噪器4具有大体相同的截面形式并呈沿轮胎周向方向延伸的长条带状。如图2所示，使用术语“大体”的原因是截面高度逐渐减小的渐缩部分沿周向方向形成于减噪器4的各个端部4e处，用以增加耐久性。通过压敏粘合双面涂胶带或粘合剂将带状减噪器4沿着周向方向粘附至轮胎内表面3i。在图2中，示出了在减噪器4的端部4e与4e之间形成间隙，同时将端部4e与4e不留间隙地连接而由此使减噪器4可形成为环状的情况。此外，如图4(A)所示，减噪器4还可以在轮胎的周向方向上螺旋缠绕，或者，如图4(B)所示，减噪器4可分为两块或更多块且各块4p沿周向方向布置并在相邻块之间存在间隙。如图4(C)所示，减噪器4还可以布置为多排(例如，两排)。
减噪器4由海绵体制成。海绵体为海绵状多孔结构并包括：例如具有通过发泡橡胶或合成树脂而获得的连续气泡或孤立气泡的发泡体，且此外还具有通过缠上动物纤维、植物纤维、合成纤维等来将它们连接为一体而获得的网状构件。
在海绵的表面上及内部中的多孔部分的帮助下，这样的减噪器抑制了轮胎内部空间(i)中的空腔共鸣并降低了道路噪音。因为海绵易于变形，即收缩或弯折，在行使期间对轮胎变形没有实质上的影响。由此，可以避免行使稳定性的劣化。
例如，可优选采用的海绵包括：诸如醚基聚氨酯、酯基聚氨酯海绵以及聚苯乙烯海绵的合成树脂海绵；以及诸如氯丁二烯橡胶海绵(CR海绵)、乙丙橡胶海绵(EDPM海绵)以及丁腈橡胶海绵(NBR海绵)的橡胶海绵。在这些之中，从安静、重量轻、发泡可调整性、耐久性等的角度来看，优选的是聚氨酯海绵。
如果比重过大，海绵体易于导致轮胎的重量增加，而比重过小，抑制空腔共鸣的效果会降低。据此，海绵体的比重下限是0.005或更高，且优选为0.01或更高。其比重的上限是0.06或更低，更优选为0.04或更低，进一步优选为0.03或更低。
减噪器4的体积(Vs)必需在占轮胎内部空间(V)的整体体积的0.4％至20％的范围内。在图5中示出了减噪器4设置在轮胎内部空间(i)中的情况下测定负载噪音时的实验结果。纵坐标用于表示道路噪音的降低且横坐标表示体积比率(Vs/V)。道路噪音的降低为相较于轮胎内部空间(i)中没有减噪器4的情况下的组件的道路噪音的降低量(dB)。
从图5可知，通过保证减噪器4的体积为轮胎内部空间(i)的整体体积的0.4％或更多，可以预期得到约2dB或更高的道路噪音的降低效果。此种噪音降低程度可在汽车隔舱中明显感觉出来。由此看来，减噪器4的体积(Vs)的下限优选的为轮胎内部空间(i)的整体体积(V)的1％或更大，更优选为2％或更大，进一步优选为4％或更大。另一方面，如果减噪器4的体积(Vs)超过轮胎内部空间(i)的整体体积(V)的20％，则不仅对道路噪音的抑制效果变差，而且成本增加或者说组件1的重量平衡易于劣化。由此看来，减噪器4的体积(Vs)的上限优选为轮胎内部空间(i)的整体体积(V)的16％或更小，更优选为10％或更小。要指出的是，实验结果是在使用一个减噪器4的情况下获得的，而在使用两排减噪器4的情况下，已经确认只要总体积(Vs)处于所述数值范围内，也可以达成近似的效果。
这里，因为海绵体具有高的吸水性，在轮胎储藏或轮胎及轮辋装配期间海绵体吸收雨水等等，这导致可能产生如下问题，即，对重量平衡产生不利影响而导致轮胎振动，使得海绵体的耐久性较低，并因所吸收的水渗透进入轮胎橡胶而引起轮胎的内部损坏。
在本实施例中，作为海绵体使用的是通过发泡固化包含多异氰酸酯、多元醇、憎水物以及发泡剂的混合物而获得的憎水聚氨酯。在此情况下，多元醇是聚酯型多元醇以及聚酯型聚醚共聚型多元醇的混合物。通过采用此种结构，在充分确保必要强度及道路噪音的减小效果的同时，减噪器4可具有优良的憎水性能，由此可防止由水分吸收而导致的诸如轮胎振动及轮胎内部损坏等的各种问题。
如所公知的，聚氨酯海绵体通过用发泡剂在多异氰酸酯与多元醇相互反应以形成交联聚氨酯中的氨基甲酸酯键的过程中进行发泡而形成。
在本实施例的此过程中，将水用作发泡剂。水与该混合物中的多异氰酸酯反应而产生二氧化碳以使得交联聚氨酯起泡。通常用作发泡剂的是当氨基甲酸酯键形成时通过反应热汽化的具有低沸点的化合物，诸如二氯甲烷或戊烷等。此种发泡剂导致快速发泡，且难以对发泡进行控制，这不仅导致了诸如发泡剂分散的不均匀性等的憎水性能不均衡，而且还使得难以获得高质量的在气泡直径及气泡密度方面的泡沫均一性。由此，在本实施例中仅使用发泡易于控制的水。
相对于100份重量的多元醇，水的混合量优选在2.5至6.0份重量的范围内。如果水少于2.5份重量，则会导致发泡不充分，海绵体的比重很难在所述范围中设置得较低。相反，如果水超过6.0份重量，则海绵体会过分起泡，使海绵体有损失硬度或抗撕裂强度的趋势。需指出的是，为了获得足够的耐久性，海绵体优选具有30N或更高的硬度以及10N/cm或更高的抗撕裂强度。即使硬度超过150N，弹性降低导致较低的耐久性。如果抗撕裂强度增加超过10N/cm，其导致质量方面的过剩，这产生了成本增加且产能下降的不利之处。需指出的是，海绵体的硬度是根据用于JIS K6400的“软质聚氨酯泡沫的测试方法(Testing Method for SoftUrethane Foam)”中规定的第6部分中的用于硬度的多种方法中的方法A(第6.3部分)所测量的值。抗撕裂强度是根据用于第11部分的用于抗撕裂强度的检测方法所检测的为第1种形状的测试件上的值。
可以采用的多异氰酸酯的例子包括：包括诸如二异氰酸甲苯酯(TDI)、二异氰酸二苯甲烷(MDI)、多聚MDI、二异氰酸萘酯、二异氰酸对苯酯、二异氰酸二甲苯酯(XDI)、四甲基二甲苯二异氰酸酯以及二甲基二苯基二异氰酸酯等的芳香族多异氰酸酯；以及诸如六亚甲基二异氰酸酯、氢化MDI、异佛尔酮二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、氢化XDI、环己基二异氰酸酯以及其变体化合物等的脂肪族多异氰酸酯。
本实施方式中的多元醇是聚酯多元醇以及聚酯型聚醚共聚物多元醇的混合物。这是因为通过包括聚酯型聚醚共聚物多元醇，减噪器不仅可充分保障作为减噪器4的必要强度，还可以提高抗水解力。而且，还因为通过包括聚酯多元醇，减噪器不仅可改善憎水剂的分散性，还可易于对混合成份的粘性进行调整以能够获得低粘性(低比重)的泡沫。
如果聚酯多元醇的比例过低，则憎水性与聚酯型聚醚共聚物多元醇之间的兼容性会劣化，由此导致搅拌不充分，这使得不能获得所需的憎水剂均匀分散的泡沫。与此相对，如果聚酯型多元醇的比例过高，则不会有醚链结合在交联的聚氨酯中；由此，泡沫倾向于强度降低并损失抗水解性能。因此，优选的是，聚酯型多元醇的重量比例在3至60％的范围内而聚酯型聚醚共聚物多元醇的重量比例在97至40％的范围内作为平衡。
在此情况下，相对于100份重量的多元醇，憎水剂的混合量优选在25至80份重量的范围内。如果憎水剂的混合量小于25份重量，则憎水剂性能就会变的不充分，而相反的，如果憎水剂的混合量大于80份重量，则由于憎水剂也起增塑剂的作用而难以产生泡沫。
需指出的是，为了实现强度、抗水解性、憎水性能、成形性之间的良好平衡，优选在多元醇中，作为平衡，聚酯型多元醇的重量比例在15至35％的范围内，而聚酯型聚醚共聚物多元醇的重量比例在85至65％的范围内，且相对于100份重量的多元醇，憎水剂的混合量在30至50份重量的范围内。
这里，可以举出的聚酯型多元醇的例子包括：通过缩合低分子的多元醇、羧酸以及诸如己内酯开环聚合产物和β-甲基-δ-戊内酯开环聚合产物的内酯基多元醇而获得的化合物。可以举出的低分子的多元醇的例子包括：乙二醇、二甘醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、2，5-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、新戊二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、双酸甘油酯、葡己六醇、蔗糖等等。可以举出的羧酸的例子包括：丁二酸、己二酸、顺丁烯二酸、延胡索酸、邻苯二甲酸、异酞酸、丁二酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐等等。
聚酯型聚醚共聚物多元醇可以是公知的产品。例如，可以是通过脂肪族二羧基酸(或其酯形式衍生物)与低分子的二醇的酯化反应(或酯交换反应)以使反应产品受到缩聚作用而获得的化合物。或者，例如可以是通过聚酯型多元醇及聚丁二醇的酯交换反应而获得的化合物。在本发明中，应用聚酯型聚醚共聚物多元醇以增加泡沫的强度，改善抗分解性以及产生良好的憎水性。
优选使用酯作为上述憎水剂，该酯具有14至36个碳原子的一元醇以及具有14至36个碳原子的脂肪族二羧酸(或脂环族二羧酸)的偶联化合物。如果碳原子的数量是14或更多，则长链烃基组所具有的疏水性可有效地对泡沫的憎水性提供帮助。如果碳原子的数量过多，则在室温或较低的温度下憎水剂易于变成固态而使其难以操作。由此，碳原子的数量的上限优选的是36或更少。
此种酯的例子包括：
(a)异十八烷基硬脂酸酯，
(b)油基硬脂酸酯，
(c)油酸十八烷酯，
(d)二油酸二聚酯，
(e)二硬脂酸二聚酯及
(f)二聚酸与具有32至36个碳的高分子乙醇的混合物的二元酸酯。
需指出的是，通常在形成聚氨酯海绵体中所使用的催化剂及发泡控制剂可以与现有类似的方法混合成混合成份。
不仅通过发泡固化这样的混合成分而获得的憎水剂聚氨酯海绵体可充分确保作为减噪器4所需的机械强度，而且也可提高对抗水解性并改善耐水性。因为含有憎水剂且其分散性得以提高而实现了更优良的均一性，故可产生很好的憎水性能，由此可防止因水分吸收到海绵体中而导致的诸如轮胎振动及轮胎内部损坏的各种问题。而且，可以获得具有低密度(低比重)的海绵体而同时保持以上特性，由此可以获得很高的道路噪音降低效果。
如图3所示，减噪器4具有固定至轮胎内表面3i或轮辋内表面2i的底表面4A；以及在减噪器4的底表面4A的相对侧的朝向轮胎内部空间(i)的中心的顶表面4B。底表面4A防止减噪器4在行驶期间在轮胎内部空间(i)中自由移动，以防止减噪器4损坏并且有助于实现共鸣抑制效果。需指出的是，底表面4A基本上是光滑平坦的表面。
这里，当更换轮胎时，有将胎圈部3b猛地压向轮辋内表面2i的情况。因此，减噪器4优选固定至轮胎内表面3i，更优选是固定至胎面内表面3ti。需指出的是，胎面内表面3ti指胎面部3t中与路面接触的表面。在说明书中，胎面内表面包括沿轮胎轴向方向布置的宽度区域TW，其中至少包括带束层7。作为优选的实施方式，将减噪器4固定为使得底表面4A的宽度中心位于轮胎赤道C。减噪器4更优选具有相对于作为中心的轮胎赤道C双向对称的布置及截面形状。
如图6所示，优选地，在包括轮胎轴线的轮胎子午线截面中，减噪器4从底表面4A至顶表面4B的最大厚度值(tm)在5至45mm范围内，且减噪器4形成为横长扁平的截面形状并且底表面4A的宽度W1大于厚度的最大值(tm)。厚度的最大值(tm)以及宽度(W1)在减噪器4安装至轮胎3且轮胎没二元酸酯有组装轮辋的状态下(在常压常温下)进行测量。厚度的最大值(tm)在垂直于底表面4A的方向上测量且宽度W1沿底表面4A测量。
发明人对具有截面呈矩形且设置在胎面内表面3ti上的减噪器4的组件进行了轮胎拆除测试。对减噪器4的损坏状态进行了研究。如图22所示，通过一个以上工作人员使用轮胎更换器(未示出)及轮胎杠杆(f)进行了轮胎拆除测试。工作人员事前并不知道存在减噪器。在各实施例的组件中使用了多种具有不同最大厚度(tm)的减噪器及各种具有不同高宽比的轮胎。
当轮胎3由轮辋2拆除时，轮胎杠杆(f)插入轮胎内部空间(i)，根据轮胎类型(种类、高宽比等)或工作人员的技术及工作习惯插入长度不同。但是，作为测试结果，发现在每个具有厚度最大值(tm)限制于5至45mm范围内的减噪器的组件中，损坏的减噪器的数量减少。考虑到轮胎杠杆(f)的插入长度会因工作人员为了避免轮胎杠杆(f)接触轮胎内表面3i的常规认识而受到限制的原因；因此，在使用了具有较小厚度的减噪器的情况下，轮胎杠杆(f)的插入长度受到限制且接触减噪器的机会降低。特别是对愈每个高宽比为50％或更小的漏了气的轮胎显示出轮胎杠杆(f)频繁与减噪器的侧表面接触的倾向。
由此，进行了进一步的实验并获得以下结果：由轮胎杠杆(f)导致的损坏可通过采用以下结构而避免：如图6所示，在轮胎子午线截面中，
(1)顶表面4B沿波状曲线14延伸，该波状曲线是在宽度方向上波状单元13的重复所形成，其由以下部分构成：具有厚度(t)上的最大值(tm)的山顶部10t，位于山顶部的两侧的具有厚度(t)上的最小值(ti)的谷底部11b，以及从山顶部10t向下延伸至各个谷底部11b的斜坡部12，
(2)在顶表面4B的宽度方向上的每个端部4Be终止于谷底部11b或斜坡部12，且
(3)在于顶表面4B的宽度方向上的每个端部4Be与底表面4A之间的厚度(te)处于1.0至15.0mm的范围内。
换言之，顶表面4B沿波状曲线14延伸以由此交替形成具有较大厚度(t)的山顶部10以及具有较小厚度(t)的山谷部11。不仅减噪器4的每个端部终止于山谷部11，而且每个端部距底表面4A的厚度(te)被限制为1.0至15.0mm范围内的值。需指出的是，不仅将山顶部10限定为具有高于作为基准的波状曲线14的振幅中心线KL的较大厚度(t)的部分，而且山谷部11也由具有低于振幅中心线KL的较小厚度(t)的部分来限定。
在图1至10中，示出了波状曲线14为正弦波状的情况的减噪器4的第一实施方式。
以此方式，不仅减噪器4的每个端部终止于山谷部11，而且每个端部(te)的厚度也限制为15.0mm或更小。由此，更大程度的避免了轮胎杠杆与减噪器4的接触。减噪器4具有从每个端部至山顶部10t逐渐变化的斜坡部12。如图7所示，采用此斜坡部12消除了易于与杠杆(f)干涉的部分15。由此，更大程度地避免了轮胎杠杆(f)与减噪器4的接触。斜坡部12接近由轮胎杠杆(f)的末端描绘的圆弧形轨迹(fL)。由此，即使轮胎杠杆(f)与减噪器4接触，轮胎杠杆(f)与斜坡部12之间的摩擦力也会很小，从而使得轮胎杠杆(f)的末端很难插入减噪器4。因为结合了较小的摩擦力以及插入难度，故可有效的防止对减噪器4的严重损坏及减噪器4从轮胎3的脱离。
需指出的是，如果各端部的厚度(te)超过15.0mm，则减噪器4的每个端部与轮胎杠杆(f)很容易相互干涉。由此，着眼于防止对减噪器4的损坏，厚度(te)优选的为15.0mm或更小，更优选为10.0mm或更小，且更优选为7.0mm或更小。如果厚度(te)小于1.0mm，则难以达成增加产能的效果，且由此厚度(te)优选为1.0mm或更大，更优选为3.0mm或更大，且更优选为4.0mm或更大。稍后将给出相关的详细描述。
着眼于增加产能，最小厚度值(ti)优选为1.0mm或更大，更优选为3.0mm或更大，且更优选为4.0mm或更大。特别优选的是每个端部的厚度(te)等于最小厚度值(ti)，即从防止对减噪器4的损坏及增加其产能的角度考虑，减噪器4的各端部终止于谷底部11b。只要采用了该厚度范围，厚度(te)可大于最小值(ti)，即减噪器4的每个端部或其中一个端部可终止于斜坡部12上的点，而非谷底部11b。
对于确定顶表面4B轮廓的波状曲线14，如果振幅H过小，则顶表面4B的表面积变小而由此易于减低轮胎内部空间(i)中的共鸣抑制效果，而如果振幅H过大，则斜坡部变陡，这会对防止减噪器4的损坏产生不利影响。着眼于此，振幅H的下限值优选为4mm或更大，更优选为8mm或更大，且更优选为10mm或更大，而振幅H的上限值优选为44mm或更小，更优选为40mm或更小，且更优选为35mm或更小。需指出的是，在波状曲线14为正弦波状的情况下，振幅H与波形宽度Wp(即波状单元13的宽度)的比率H/Wp优选为0.3或更小，且更优选为0.25或更小，以使得斜坡部12接近轮胎杠杆(f)的轨迹(fL)。
在图1、3、6及7中，示出了以下模式的情况，即在减噪器4的顶表面4B上具有一个山顶部10t、且具体来说减噪器的每个端部都终止于谷底部11b的模式，即顶表面4B形成有一个波状单元13的情况。在顶表面4B上可以采用两个或更多个山顶部10t，且在图8中，示出了具有包括两个波状单元的顶表面4B的模式。
在山顶部10t的数量为两个或更多的情况下，因为顶表面4B的表面积的增加，故可产生更好的共鸣抑制效果。山谷部11形成在山顶部10之间。当轮胎杠杆(f)与斜坡部12接触时，山谷部11使得山顶部10易于在宽度方向上变形。由此，减噪器4可避开轮胎杠杆(f)且轮胎杠杆(f)的插入可被抑制在较小的深度。因为起到了热释放效能，山谷部11可有助于防止减噪器4的热损坏。
需指出的是，因为减噪器4的体积(Vs)被限制在相对于轮胎内部空间(i)的整体体积(V)的所述范围内，故如果减噪器4在周向方向上的长度被确定，则减噪器4的截面积也被确定。通过确定波状曲线14的轮廓且在存在诸如最大厚度值(tm)等限制的情况下，底表面4A的宽度W1被自动确定。如果底表面4A的宽度W1过大，则将降低将减噪器安装至轮胎内表面3i的工作效率。着眼于此，在轮胎3为用于汽车的子午线轮胎的情况下，底表面4A的宽度W1优选在30至250mm的范围内且更优选在60至140mm的范围内。底表面4A的宽度Wi也优选的在胎面宽度TW的5至100％的范围内，且更优选在20至70％的范围内。
可以以各种方式将减噪器4固定至轮胎内表面3i或轮辋内表面2i。着眼于成本及可操作性，优选的是以粘合剂或压敏粘着双面涂胶带23进行粘附，特别优选的是通过压敏感粘着双面涂胶带23进行粘附。也可采用各种非粘附的方式，例如使用螺丝或安装金属工具的方法，在硫化过程中将它们结合为一体的方法等等。然后，将减噪器4固定至充气轮胎3，其也可作为充气轮胎3和减噪器4的组合体成套销售。优选的是将轮胎内表面3i抛光为光滑的以改善粘附性。然而由于形成在用于硫化成型的囊状物上的排气槽通常会在轮胎内表面3i上形成突条，优选的是通过在打磨时抛光而去除该突条。或者，也可使用在其表面上没有排气槽的囊状物而由此形成平坦光滑的轮胎内表面。优选的是，对要硫化成型的轮胎没有在轮胎内表面3i上涂脱模剂，以便更好地粘附至轮胎内表面3i。
将对用于形成具有正弦波状轮廓的波状曲线14的第一实施方式的减噪器4进行描述。
成型方法包括：进给海绵体(S)的传输步骤(图9(A))；将所传输的海绵体(S)弯折变形为正弦波状轮廓的变形步骤(图10(A))；将变形的海绵体(S)沿着水平切割面切为两个半海绵体(Sa及Sb)的切割步骤(图10(A)及10(B))；以及沿着长度方向分割各半海绵体(Sa及Sb)而获得多个减噪器4的分割步骤(图9(C)及9(D))。
如图9(A)所示，在传输步骤中，具有基本彼此平行的第一表面(P1)及第二表面(P2)的平板状海绵体(S)沿垂直于厚度方向(T)的长度方向(A)进给。传输步骤可通过使用诸如传送带等的方式容易地实现。需指出的是，厚度(T)等于最大厚度值(tm)及最小厚度值(ti)的和(tm+ti)。
如图10(A)所示，在变形步骤中，在垂直于长度方向(A)的宽度方向上的截面内，所进给的海绵体(S)由第一表面(P1)及第二表面(P2)相互交替挤压。由此，海绵体(S)变形为对应于波状曲线14的正弦波状的轮廓。在该变形步骤中，所采用的是保持在上和下彼此平行的两个水平线上的轴20及20。每个轴20都由被可自由转动地支撑的轴部20a以及与轴部20a同心安装的多个辊体20b所构成。每个辊体20b都是圆盘状的且各圆盘的外径全部相同并轴向方向上以等间距(L)布置。需指出的是，辊体20b的外表面被斜切为圆弧形的轮廓。
上轴20的辊体20b以及下轴20的辊体20b彼此在轴向方向上偏移间距(L)的一半长度。即，辊体20b在轴向方向上以L/2的间距交替布置在海绵体(S)的上侧及下侧。由此，当海绵体(S)通过上轴20与下轴20之间的间隙时，海绵体(S)被上、下辊体20b交替挤压以将海绵体(S)变形为正弦波状的轮廓。
如图10(A)所示，在切割步骤中，将变形为正弦波状轮廓的海绵体(S)沿着在第一表面(P1)及第二表面(P2)之间沿宽度方向连续延伸的平切割面(CT)切为两个半海绵体(Sa及Sb)。如图10(B)所示，两个半海绵体(Sa及Sb)从轴20与20卸下，且在挤压压力移除的情况下，切割面(CT)呈正弦波状的轮廓，上半海绵体(Sa)的切割面(CT)为下半海绵体(Sb)的切割面(CT)的反转，且第一及第二表面(P1及P2)恢复成平面。此成形方法也被称为轮廓法。
以此方式，结合变形步骤及切割步骤，具有相同正弦波状轮廓的两个半海绵体(Sa及Sb)可从一个海绵体(S)通过一次切割高效地形成。需指出的是，轴20与20之间的间隔AL设置为使得切割面没有与上或下辊体20b相接触。在切割步骤中，优选使用的是可在常温下机械切割海绵体的切割刀片，例如分流刀片(split blade)，但因为海绵体的表面熔化会倾向于劣化噪音吸收效果，故使用高温金属丝的热切割不是优选的。
如图9(C)所示，在此实施例中，进行的是将压敏粘附双面涂胶带23的一个表面粘附至半个海绵体(Sa及Sb)的第一表面(P1)及第二表面(P2)的压敏粘附双面涂胶带的粘附步骤。在此步骤中，将一个具有较大宽度的压敏粘附双面涂胶带粘附至每一表面(P1及P2)而几乎覆盖其整个表面。
如图9(C)及9(D)所示，在分割步骤中，将半海绵体(Sa及Sb)(每个上面都附着有压敏粘附双面涂胶带23)在每个对应于厚度(t)较小的山谷部11的位置处、优选在每个对应于谷低部11b的位置处沿长度方向A与压敏粘附双面涂胶带23一同切割。由此，半海绵体(Sa及Sb)分割为多个减噪器4。需指出的是，优选将减噪器4沿长度方向A的长度事先在海绵体(S)的状态下就调整为适合轮胎的尺寸，同时也可在分割步骤之后对每个减噪器4适当地进行调整其长度的切割步骤等等。每个减噪器4也可适当地形成为在各个端部具有渐缩部分。
在该成形方法中，多个基本呈相同形状的减噪器4可以此方法以较佳的效率制造。因此，不仅改善了产能，而且抑制了废料的产生而由此提高了材料的收益率。而且，为了获得具有诸如两个山顶部10的减噪器4(图8)，仅需每隔一个山谷部11切割一次。
这里，在最小厚度(ti)小于1.0mm的情况下，有山谷部11在获得半海绵体的阶段破裂的可能性，由于在后续步骤中可加工性劣化，这会导致产能的降低。因此，最小厚度值(ti)优选为1.0mm或更大，更优选为3.0mm或更大，且更优选为4.0mm或更大。
在本实施例中，海绵体(S)在变形步骤中变形为正弦波状的轮廓，然后是切割步骤，例如在海绵体(S)可保持在平板状的初始形状的情况下，刀片沿正弦波状的轮廓移动以由此采用所称的轮廓法切开海绵体(S)。以类似于在所述实施例中的操作，通过切开所获得的半海绵体可形成为减噪器4。
然后，在图11至15中，示出了波状曲线14为梯形轮廓的减噪器4的第二实施方式的情况。如图11所示，在第二实施方式中，波状曲线14是在宽度方向上重复波状单元13的梯形波状轮廓的曲线，其包括由平行于底表面4A的线性上缘30构成的山顶部10t、由平行于底表面4A的线性下缘31构成的谷底部11b以及由线性倾斜缘32构成的斜坡部12。
需指出的是，倾斜缘32可设置有圆弧部，该圆弧部在上缘30及/或下缘31的连接部分处具有相较于倾斜缘32的整体长度来说很小的曲率半径。这里，相较于倾斜缘32的整体长度很小的曲率半径指倾斜缘32的整体长度的42％或更小，优选为35％或更小，且更优选为20％或更小。
同样，在第二实施方式的减噪器4的情况下，不仅减噪器4的每个端部都终止于山谷部11中，且每个端部的厚度(te)也限制在15.0mm或更小；由此，更大程度地避免了轮胎杠杆(f)与减噪器4的接触。减噪器4被构造为包括从各个端部至山顶部10t的平缓的斜坡部12。通过采用斜坡部12，如图12所示，容易与轮胎杠杆(f)干涉的部分15被除去，这使得更大程度地避免了轮胎杠杆与减噪器4的接触。因为斜坡部12接近由轮胎杠杆(f)的末端描绘的圆弧状轨迹(fL)，即使轮胎杠杆与减噪器4接触，轮胎杠杆(f)与斜坡部12之间的摩擦力也会很小且末端很难插入减噪器4。由此，因为结合了两种效用，故类似于第一实施方式的减噪器4，第二实施方式的减噪器4可有效的防止对减噪器4的严重损坏及减噪器4从轮胎3的脱离的发生。
在第二实施方式中，形成在斜坡部与底表面4A之间的角度γ优选为70度或更小，更优选为60度或更小，进一步优选为50度或更小，以使斜坡部12的轮廓更近似于轮胎杠杆的轨迹(fL)。
在第二实施方式中，以与第一实施方式的情况相似的方式，可以在减噪器4的顶表面4B中采用一个或多个山顶部10t(上缘30)。在图11及13中，说明了包括有一个山顶部10t(上缘30)的情况。特别是，在图11中，示出了减噪器4的各个端部终止于谷底部11b(下缘31)的模式，即在两端部设置沿下缘31的薄的突起35。需指出的是，在图11的减噪器4中，顶表面4B形成有一个波状单元13。在图13中，减噪器4的其中一个端部终止于斜坡部12(倾斜缘32)，但是其每个端部都可终止于斜坡部12(倾斜缘32)。
在图14及15中，示出了包括两个山顶部10t(上缘30)的情况。特别的，在图14中，示出了减噪器4的各个端部终止于谷底部11b(下缘31)的情况，其中减噪器4具有形成有两个波状单元13的顶表面4B。在图15中，减噪器4的每个端部都终止于相应斜坡部12上的点(倾斜缘32)，但也可仅其中一个端部终止于斜坡部12上的点(倾斜缘32)。
然后，将对用于形成具有呈梯形轮廓的波状曲线14的减噪器4的优选方法进行描述。
该形成方法包括：沿着在梯形轮廓中沿宽度方向延伸的切割面CT的组合将平板状海绵体(S)分割为两个半海绵体(Sa及Sb)的切割步骤(图16(B))；以及通过沿长度方向切割半海绵体(Sa及Sb)而将半海绵体(Sa及Sb)分割为多个减噪器4的分割步骤。
与第一实施方式的减噪器4的形成方法中所用的相类似，平板状海绵体(S)是具有大体彼此平行的第一表面(P1)及第二表面(P2)的海绵体(S)。海绵体(S)的厚度(T)等于最大厚度(tm)与最小厚度(ti)的和(tm+ti)。
如图16(B)所示，在切割步骤中，刀具18在第一表面(P1)与第二表面(P2)之间在宽度方向上沿着梯形波状的轮廓移动。由此，将海绵体(S)沿着沿梯形波状的轮廓延伸的切割面(CT)的组合切开成两个半海绵体(Sa及Sb)。这样的成形方法被称为轮廓成形法。刀具18的刀片长度长于海绵体(S)的长度。优选的是，刀具18是可在常温下机械切割海绵体的切割刀片，例如分流刀片，但是因为刀具熔化海绵体(S)的表面会倾向于劣化噪音吸收效果，故使用高温金属丝的刀具不是优选的。
通过采用此轮廓成形法，具有相同梯形波状的切割面(CT)组合的两个半海绵体(Sa及Sb)可在一次加工中高效地形成。
如图16(C)所示，在此实施例中，进行的是将压敏粘附双面涂胶带23的一个表面粘附至半海绵体(Sa及Sb)的第一表面(P1)及第二表面(P2)的压敏粘附双面涂胶带的粘附步骤。在此步骤中，将一个具有较大宽度的压敏粘附双面涂胶带粘附至每一表面(P1及P2)的整个表面上。
如图6(C)及6(D)所示，在分割步骤中，将半海绵体(Sa及Sb)(每个上面都附着有压敏粘附双面涂胶带23)在对应于厚度(t)较小的山谷部11的位置处、优选在对应于下缘31(谷底部11b)的位置处沿长度方向A与压敏粘附双面涂胶带23一同切割。由此，将半海绵体(Sa及Sb)分割为多个减噪器4。
这里，为了通过轮廓成形法获得相同轮廓的两个半海绵体(Sa及Sb)，必要的是：在梯形波状的轮廓中的波状曲线14的一个波状单元13中，上缘30的宽度(Wy)基本等于该上缘30宽度方向两侧的下缘31的宽度和(Wt+Wt)。
为了最有效地由一个海绵体(S)切割出多个减噪器4，在于减噪器4的各个端部设置有薄的突起35的情况下，优选的是其宽度(We)的和大于0mm并等于或小于上缘30的宽度(Wy)，并更优选在各个端部处的薄的突起35的宽度(We)的和基本等于上缘30的宽度(Wy)。最优选的是，在两端处的薄的突起35的宽度(We)彼此相等。此减噪器4可通过在下缘31的中点处切割图16(C)的半海绵体(Sa及Sb)而获得，由此使得材料方面的收益率较高。但用于本发明的减噪器4不限于此模式。
虽然已对本发明的实施方式进行了描述，该实施方式仅为示例性的，且无需多言，本发明可进行变更或改变以不同方式实施。
实施例A
采用具有表1所示参数的第一实施方式的减噪器，不仅试制了充气轮胎(235/45ZR17)及轮辋(17×7.5JJ)的组件，而且还测试了噪音性能以及当轮胎拆除时的减噪器损害。充气轮胎被硫化模制成型，但没有在轮胎的内表面上涂覆脱模剂。所使用的模制轮胎内表面的囊状物的表面上没有排气槽。由此，轮胎的内表面抛光为光滑平坦的表面并对减噪器具有良好的附着性。
减噪器使用比重为0.016的醚基聚氨酯海绵体(Marusuzu K.K.公司制造，产品号E16)制成，其全长为185cm且如图2所示其轮胎周向两端部处具有成45度角切割的渐缩部。在本实施例中，轮胎内部空间的整体体积(V)为26154cm3。在表1及图17(A)至17(D)中，示出了各实施例的减噪器的体积(Vs)及其截面轮廓(图表中所使用的数值的单位为毫米)。减噪器及轮胎内部表面(胎面内表面)通过压敏粘附双面涂胶带(由Nitto Denko K.K.制造，产品号5000NS)彼此附着。
测试方法如下：
<噪音性能>
在内压为200kPa的情况下组装轮胎和轮辋，且汽车(日产FR汽车，3000cc排量)的全部车轮都安装有该组件。当汽车在道路噪音测试道路上以60km/H的时速行驶时，在乘坐一人的情况下，于靠窗侧的驾驶员席上的人的耳朵位置处对隔舱中的噪音进行了测试，且以比对比实施例1(没有减噪器的组件)的隔舱中的噪音(作为基准)高或低的增量或减量示出230Hz频率附近的峰值声压水平。
<轮胎拆下时的减噪器耐久性>
使用了轮胎更换器(由EIWA公司制造，产品号WING320)及轮胎杠杆来从轮辋拆除组件的轮胎。准备了二十个组件，由二十个工作人员拆除轮胎。通过对比受到诸如切割或撕裂的损害的组件的数量(N1)及减噪器从轮胎内表面脱落的组件的数量(N2)来进行评估。
<减噪器的成本>
制造将要用在100个组件中的减噪器的制造成本以相对于对比实施例A2为100的指标来表示，其中值越小越好。
需指出的是，对比实施例A2的减噪器以下述的方式形成。如图18(A)及18(B)所示，一个压敏粘附双面涂胶带23附着至平板状海绵体(S)的一个表面的全部区域上。如图18(C)及18(D)所示，将海绵体切割为多个带状件且每个带状件的每个端部都渐缩成形以形成减噪器。
对比实施例A3的减噪器以下述的方式形成。如图19(A)及19(B)所示，平板状海绵体(S)被切割为多个带状件。用刀具加工每个带状件的截面及其端部，且随后附着压敏粘附双面涂胶带28以获得减噪器。
表1
  对比实施例A1   对比实施例A2   对比实施例A3   实施例A1   对比实施例A4   实施例A2   实施例A3   对比实施例A5   实施例A4   实施例A5
  截面形状   -   图17(A)   图17(B)                                      图17(C)   图17(D)
  成形方法   -   图18   图19                                      (图9和图10)
  减噪器体积Vs(cm3)   -   2268   2344   2334   2020   2065   3322   3771   2334   4668
最大厚度(mm)   -   20   22   22   22   22   22   22   22   22
  最小厚度(mm)   -   20   0   4.0   0.5   1.0   15.0   20.0   4.0   5.0
  宽度W1(mm)   -   60   95   95   95   95   95   95   95   190
  比率(Vs/V)(％)   -   8.7   9.0   8.9   7.7   7.9   12.7   14.4   8.9   17.8
制造成本(指数)   -   100   520   120   104   106   171   194   110   210
噪音性能(减少量)(dB) (基准)   -7.8   -8.5   -8.2   -7.6   -7.5   -9.0   -10.7   -8.2   -11.2
损坏减噪器的数量N1   -   6   1   1   1   1   3   6   1   1
脱离减噪器的数量N2   -   2   0   0   0   0   1   2   0   0
实施例B
采用了表2中所示参数的第二实施方式的减噪器，不仅试制了充气轮胎与轮辋的组件，而且还进行了类似实施例A的中的测试。诸如减噪器的截面形状的参数以毫米为单位示于表2及图20(A)至20(F)中。
用于减噪器的制造成本以相对于对比实施例B2为100的指标来表示，其中值越小越好。
需指出的是，对比实施例B2及B3中的减噪器的制造方法是与用于对比实施例A2及A3中的减噪器的制造方法一致的方法。
表2
  对比实施例B1   对比实施例B2   对比实施例B3   实施例B1   实施例B2   实施例B3   实施例B4   实施例B5   实施例B6   实施例B7   实施例B8
  截面形状   无数据   图20(A)   图20(B)                                                    图20(C)   图20(D)   图20(E)   图20(F)
  成形方法   Fig.18   Fig.19                           图16(轮廓成形)
  减噪器体积Vs(cm3)   3969   3969   3969   3374   3440   5292   5954   3969   4158   5292
最大厚度(mm)   30   30   25   25   25   25   25   25   30   25
  最小厚度(mm)   -   -   5   0.5   1   15   20   5   -   5
  宽度W1(mm)   70   90   140   140   140   140   140   140   90   160
  山顶部宽度Wt(mm)   70   50   40   40   40   40   40   40   50   40
薄突起的宽度Wt(mm)   -   0   20   20   20   20   20   20   5   0
  比率(Vs/V)(％)   0   15.2   15.2   15.2   12.9   13.2   20.2   22.8   15.2   15.9   20.2
制造成本(指数)   -   100   500   120   117   118   125   127   120   130   230
噪音性能(减少量)(dB) (基准)   -10.8   -10.7   -10.4   -9.0   -10.1   -11.1   -11.0   -10.3   -10.8   -11.1
  损坏减噪器的数量N1   -   9   4   2   1   1   3   6   1   3   3
脱离减噪器的数量N2   -   3   0   0   0   0   1   2   0   0   0
以下给出测试结果的简要说明。
<对比实施例A2及B2>
对比实施例A2及B2的减噪器适于低制造成本的大规模生产。但是，减噪器易于与轮胎杠杆相干涉，且没有解决损坏及发生分离的现有缺陷。
<对比实施例A3及B3>
当更换轮胎时，对比实施例A2及B2的减噪器可抑制其上的损坏。但是，如图19(B)及19(C)所示，在将海绵体分割为多个带状件之后，因为每个减噪器的每个端部的厚度(te)为零，故需要对每个带状件的截面形状进行成形并在其上附着压敏粘附双面涂胶带28。所以，减噪器的制造成本较高且该减噪器不适于大规模制造。如图19(C)所示，浪费的海绵体的量较多，进而收益率较低。
<实施例A1至A6及B1至B8>
减噪器显示极佳的抗噪性能，且同时在更换轮胎时可以抑制损伤。而且，减噪器适于大规模制造且可抑制废料的产生以使得制造成本降低。
实施例C
基于表3中的参数试制了具有憎水性的减噪器，且当制造海绵体时对物理特性(硬度、抗张强度、延展性及憎水性)及产能进行了测试。使用通过附着减噪器至充气轮胎(195/65R15)的胎面内表面而获得的各个组合体对减噪器的吸水性进行了测试。将非吸水状态下的组合体安装至轮辋(15×6的尺寸)，对其进行抗噪性能测试。
除了海绵体的材料不同外，所有的减噪器都具有相同的形状及相同的尺寸，并具有高3.0cm、宽7.0cm及长185cm尺寸的矩形截面。每个减噪器的两端都切割成45度角的渐缩部。
在每个实施例中，轮胎内部空间的整体体积(V)为30500cm3，减噪器的体积(Vs)为3822cm3且比率Vs/V为12.5％。减噪器与轮胎内表面(胎面内表面)以压敏粘附双面涂胶带(由Nitto Denko K.K.公司制造，产品号为5000NS)彼此附着。
对比实施例C1及C2使用没有憎水剂的传统醚基聚氨酯海绵体(由Maru Suzu K.K.公司制造，产品号为E16)，且在对比实施例2中，减噪器的表面由抗水片(此实施例中为聚乙烯膜)覆盖。
测试方法如下：
<硬度>
根据规定在JIS K6400中的“用于软质聚氨酯泡沫的测试方法(Testing Method for Soft Urethane Foam)”的第6部分的用于硬度的方法中的方法A来测试硬度。
<延展性>
在1号形状的测试件上根据在所述方法中的第10部分的“抗张强度和延展性(Tensile Strength and an Elongation)”的测试方法来测试延展性。
<抗撕裂强度>
根据在所述方法中的第11部分的“抗撕裂强度(A TearingStrength)”的测试方法来测试抗撕裂强度。
<憎水性>
如图21所示，将具有长300mm、宽70mm及高30mm尺寸的海绵体的测试件k浸入水深150mm的水池并保持24小时，然后检测重量的增量且将该重量与初始重量(对应于干测试件k的重量)进行比较。
重量的增量小于初始重量的100％的情况以符号○来表示，而是初始重量的100％或更大的情况以符号×来表示。
图中的符号n指示压板，其为折叠为大写字母U形的具有5mm孔径的冲孔金属，且测试件k通过压板浸入水中使得所有负载都施加于其上。符号p为布置在压板n的4个角的砝码(每个砝码约500g)以防止压板因浮力浮于水面。
<海绵体形成中的产能>
示出了是否存在在诸如用于混合物的搅拌步骤及发泡成型步骤等的制造过程中产生的问题(在有问题的情况下对问题进行描述)。
<吸水性测试>
立起10个附着有减噪器的轮胎组，在此状态下将水倒入容器中，在此状态下保持减噪器24小时。然后，将水排出，用布将每个组合体的减噪器的表面及轮胎内表面上的水擦掉，对重量的增加进行检测并示出了均值。即使在没有减噪器的情况下，轮胎的内表面也不会完全干燥，重量通常都会增加10g。
在吸水性测试后，在内压为200kPa时，将轮胎安装至汽车(日产FR汽车，2000cc排量)的右前车轮的轮辋(15×6JJ)，且汽车在道路上以100km/h的时速行驶，且通过驾驶员的感觉来评估在行驶时是否有振动。在10个测试轮胎中，示出了产生振动的轮胎的数量。
<噪音性能>
在内压为200kPa的情况下将附着有干减噪器的轮胎安装至汽车(日产FR汽车，2000cc排量)的全部车轮的轮辋(15×6JJ)，且在靠窗侧的驾驶员席上的人的耳朵处测试当一人乘坐时汽车在道路噪音测试道路(粗糙表面沥青道路)上以60km/H的时速行驶时隔舱中的噪音，并以高于或低于作为基准的对比实施例C1(没有减噪器的组件)的隔舱中的噪音的增量或减量示出了在230Hz附近频率的峰值声压级别水平。
表3
  对比实施例C1   对比实施例C2   实施例C1   实施例C2   实施例C3   实施例C4   实施例C5   对比实施例C3   对比实施例C4   对比实施例C5   对比实施例C6   对比实施例C7
  减噪器形状多异氰酸酯<*1>聚氨酯1<*2>聚氨酯2<*3>憎水剂<*4>发泡剂(水)(重量份数)其他<*5>(重量份数)比重(密度)×10-3硬度<N>抗张强度<kPa>延展性<％>憎水性产能吸水性测试·吸收的水的量<g>·车辆振动道路噪音性能<dB>   矩形57100006.01.616904180×好36010/10-10.8   矩形57100006.01.616904180×好10-4507/10-10.2   矩形57397254.51.6251005180○好300/10-10.7   矩形575842803.51.6451004180○好200/10-11.1   矩形572575404.51.6231005180○好200/10-10.4   矩形572575402.81.6301005180○好200/10-11   矩形572575406.01.6161005180○好300/10-10.1   矩形57298254.51.6301004180×不充分搅拌32010/10-11.1   矩形576535804.51.6351003180×不充分搅拌29010/10-11.2   矩形572575904.51.6-----差的成形---   矩形572575226.01.610904180×好34010/10-9.7   矩形572575401.01.6651805180○好200/10-5
对表中的*1至*5描述如下：
*1为多异氰酸酯(Nihon Urethane K.K.公司制造，商品名称T-80)
*2为聚酯型多元醇(Sanyo Kasei K.K.公司制造，商品名称AH-405)
*3为聚酯型聚醚共聚物多元醇(Mitsui Takeda Chemical K.K.公司制造，商品名称L-50)
*4为二硬脂酸二聚酯
*5为以下物质的混合物
0.3份重量的催化剂(胺基N，N-二甲氨基乙醇(DMAE))
0.3份重量的金属催化剂(有机酸金属盐或辛酸亚锡)
1.0份重量的发泡控制剂(Toray Silicon K.K.公司制造，商品名称SH-193)
因为对比实施例C1的吸水性较高，当暴露于水时减噪器成为汽车振动等的主要原因。需指出的是，在对比实施例2的情况下，因为覆盖有抗水片，故暴露1个小时的较短时间不会产生问题，但是，当减噪器长时间地暴露于水时，从针孔引入的水使车辆振动等等趋于发生。特别是，在水由针孔引入的情况下，除了移除抗水片外，没有别的用于海绵体的干燥方法，且在实践中，因为难以发现针孔，故对比实施例2相较对比实施例1存在更多的问题。
实施例C1至C5不仅可充分确保诸如硬度、抗张强度及延展性等的物理特性，还显示出憎水性能而减少水分吸收，从而防止汽车振动等等。该实施例还可显示良好的道路噪音性能。
因为在对比实施例C3中，在重量上聚酯型多元醇的混合量小于在3％至60％范围内的值，故憎水剂与聚酯型聚醚共聚物多元醇之间的相容性劣化，而导致搅拌不充分，由此使得憎水剂不能均匀地分布。由此，可以确定的是，即使在憎水剂适当混合的情况下，也不能有效的显示憎水性能。但是，如对比实施例4中，即使聚酯型多元醇的混合量超过3％至60％的范围，搅拌还是会不充分，从而导致不能有效地显示憎水性能，这转而降低了泡沫的抗张强度以及延展性，从而难以确保作为减噪器的强度。
如在对比实施例5中的，如果憎水剂的混合量超过25至80份重量的范围，则因为憎水剂起塑化剂的作用而不能制成泡沫。相反，如果憎水剂的混合量下降至低于25至80份重量范围的值，则不能有效的显示憎水性能。
如果作为发泡剂的水的量过少，则因没有充分的发泡而使海绵体的比重过大，由此不仅将道路噪音性能降至较低的水平，而且还导致轮胎重量增加及重量平衡的劣化等对轮胎的不利之处。

Claims (16)

1.一种充气轮胎与轮辋的组件，包括：
轮辋；
安装至所述轮辋的充气轮胎；以及
由海绵体制成的带状减噪器，该海绵体的体积在所述轮辋及充气轮胎所围成的轮胎内部空间的整体体积的0.4％到20％的范围内，所述减噪器具有一个固定在围绕所述轮胎内部空间的轮胎内表面或轮辋内表面上的底表面以及一个面对所述轮胎内部空间的顶表面，且所述减噪器在所述轮胎内部空间中沿轮胎的周向方向延伸，
其中，在包括轮胎轴线的轮胎子午线截面中，
所述减噪器为横长扁平的截面形状，其从所述底表面至所述顶表面的最大厚度值(tm)在5毫米至45毫米的范围内，并且所述底表面的宽度(W1)大于所述最大厚度值(tm)，
所述顶表面沿由一波状单元在宽度方向上重复而得的波状曲线延伸，该波状曲线包括：具有所述最大厚度值(tm)的山顶部；位于所述山顶部两侧、具有最小厚度值(ti)的谷底部；以及从所述山顶部向下延伸至所述谷底部的斜坡部，且
在所述顶表面的宽度方向上的各个端部终止于所述谷底部或所述斜坡部，且从所述顶表面至所述底表面的厚度(te)在1.0毫米至15.0毫米的范围内。
2.如权利要求1所述的充气轮胎与轮辋的组件，其中，在所述顶表面的宽度方向上的各个端部都终止于所述谷底部。
3.如权利要求1或2所述的充气轮胎与轮辋的组件，其中，所述顶表面包括一个山顶部。
4.如权利要求1或2所述的充气轮胎与轮辋的组件，其中，所述顶表面包括两个或更多个山顶部。
5.如权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎与轮辋的组件，其中，所述波状曲线为正弦波状。
6.如权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎与轮辋的组件，其中，所述波状曲线是波状单元在宽度方向上重复而得的呈梯形波状轮廓的曲线，其包括：由平行于所述底表面的线性上缘构成的山顶部；由平行于所述底表面的线性下缘构成的谷底部；以及由线性倾斜缘构成的斜坡部。
7.如权利要求6所述的充气轮胎与轮辋的组件，其中，在一个波状单元中，所述呈梯形波状轮廓的曲线的上缘宽度大体等于位于该上缘宽度方向两侧的下缘的宽度的和。
8.如权利要求6或7所述的充气轮胎与轮辋的组件，其中，所述减噪器沿宽度方向的每一端都具有沿下缘的薄的突起，且所述薄的突起的宽度和等于或小于所述上缘的宽度。
9.如权利要求6至8中任一项所述的充气轮胎与轮辋的组件，其中，所述薄的突起的宽度和基本等于所述上缘的宽度。
10.一种充气轮胎及减噪器的组合体，包括：
充气轮胎；及
固定在所述充气轮胎的胎面内表面上的根据权利要求1至9中任一项所述的减噪器。
11.一种形成根据权利要求5所述的减噪器的方法，包括：
传输步骤，该步骤进给平板状海绵体，该海绵体具有在垂直于厚度方向的长度方向上彼此大体平行的第一及第二表面；
变形步骤，该步骤通过交替将所述海绵体的第一及第二表面中的每个表面朝向另一表面挤压而在垂直于所述长度方向的截面中将所进给的海绵体变形为正弦波状轮廓；
切割步骤，该步骤通过沿着沿宽度方向上连续延伸的平切割面来切开在所述第一及第二表面之间变形为正弦波状轮廓的海绵体，而获得两个半海绵体部分，且每个半海绵体部分在挤压压力去除的情况下都具有正弦波状轮廓并在轮廓上彼此反转；及
分割步骤，该步骤通过沿长度方向在厚度较小的山谷部处切割所述半海绵体而将该半海绵体分割成为多个减噪器。
12.一种形成根据权利要求6所述的减噪器的方法，包括：
切割步骤，该步骤通过沿着沿宽度方向呈梯形波状轮廓连续延伸的切割面的组合切开位于第一及第二表面之间、具有彼此大体平行的第一及第二表面的平板状海绵体，而获得两个半海绵体部分，每个半海绵体部分都具有所述梯形波状轮廓，及
分割步骤，该步骤通过沿长度方向切割半海绵体厚度较小的山谷部而将所述半海绵体分割成多个减噪器。
13.一种带状的减噪器，其由海绵体制成，该海绵体的体积在由轮辋及充气轮胎所围成的轮胎内部空间的整体体积的0.4％至20％的范围内，所述减噪器具有一个固定在围绕轮胎内部空间的轮胎内表面或轮辋内表面上的底表面以及一个面对所述轮胎内部空间的顶表面，且所述减噪器在所述轮胎内部空间中沿轮胎周向方向延伸，其中
所述海绵体由憎水性的聚氨酯海绵体构成，该憎水性聚氨酯海绵体通过发泡固化包括多异氰酸酯、多元醇、憎水剂及起泡剂的混合物而获得，其中
所述多元醇是聚酯型多元醇及聚酯型聚醚共聚物多元醇的混合物，
所述多元醇包括：重量占3％至60％的聚酯型多元醇及重量占97％至40％的聚酯型聚醚共聚物多元醇，且
对于100份重量的多元醇，混合入混合物的憎水剂的量在25至80份重量的范围内。
14.如权利要求13所述的减噪器，其中，所述发泡剂为水，且对于100份重量的多元醇，水的混合量在2.5至6.0份重量的范围内。
15.如权利要求13或14所述的减噪器，其中，所述憎水剂为酯，其为具有14至36个碳原子的一元醇与具有14至36个碳原子的脂肪族二羧酸或脂环族二羧酸的偶联化合物。
16.如权利要求13至15中任一权利要求所述的减噪器，其中，所述多元醇由重量占15％至35％的聚酯型多元醇及重量占85％至65％的聚酯型聚醚共聚物多元醇构成，且对于100份重量的多元醇，将30至50份重量范围内的憎水剂混合入混合物。
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