CN1942330A - 轮胎车轮组装体以及漏气保用芯 - Google Patents

Abstract

提供可以降低在将漏气保用芯插入形成在充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部时所产生的空腔共鸣音的轮胎车轮组装体以及漏气保用芯。本发明的轮胎车轮组装体，是在形成在充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部中，插入由沿着充气轮胎的胎圈部而配置在轮辋上的一对弹性圈、和跨置在这一对弹性圈上而在轮胎圆周方向上延伸的环状壳构成的漏气保用芯的轮胎车轮组装体，其特征在于，在环状壳上设置有吸音材料。

Description

轮胎车轮组装体以及漏气保用芯

技术领域

本发明涉及可以进行漏气行驶的轮胎车轮组装体以及使用该轮胎车轮组装体的漏气保用芯，更详细地说，涉及可以降低在将漏气保用芯插入形成在充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部时所产生的空腔共鸣音的轮胎车轮组装体以及漏气保用芯。

背景技术

根据市场的要求，提出了很多即使在车辆行驶中充气轮胎被刺破，也能进行某种程度的紧急行驶的技术。其中，有下述方案：在形成在充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部中插入型芯(中子)，通过型芯来支撑刺破的轮胎，由此使得漏气行驶成为可能(例如，参照专利文献1以及专利文献2)。

上述漏气保用芯，由沿着充气轮胎的胎圈部而配置在轮辋上的一对弹性圈、和跨置于这一对弹性圈上而在轮胎圆周方向上延伸的环状壳构成。该漏气保用芯，对于现有的车轮、轮辋没有施加任何特别的改造，可以直接使用，所以具有不会引起市场的混乱，可以直接接受的优点。

但是，当在形成在充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部中插入包括环状壳的漏气保用芯时，具有空腔共鸣音增大的倾向。因此，希望抑制由上述漏气保用芯引起的空腔共鸣，最大限度发挥其优点。

专利文献1：日本国特开平10-297226号公报

专利文献2：日本国特表2001-519279号公报

发明内容

本发明的目的在于提供可以降低在将漏气保用芯插入形成在充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部时所产生的空腔共鸣音的轮胎车轮组装体以及漏气保用芯。

为达成上述目的的本发明的轮胎车轮组装体，是在形成在充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部中，插入由沿着上述充气轮胎的胎圈部而配置在上述轮辋上的一对弹性圈、和跨置在这一对弹性圈上而在轮胎圆周方向上延伸的环状壳构成的漏气保用芯的轮胎车轮组装体，其特征在于，在上述环状壳上设置有吸音材料。

另外，为达成上述目的的本发明的漏气保用芯，是被插入形成在充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部内的漏气保用芯，其特征在于，由沿着上述充气轮胎的胎圈部而配置在上述轮辋上的一对弹性圈、和跨置在这一对弹性圈上而在轮胎圆周方向上延伸的环状壳构成，在上述环状壳上设置有吸音材料。

在本发明中，漏气保用芯为了在其与充气轮胎之间保持一定距离，将外径形成得比充气轮胎的胎面部的内径小，而且将内径形成为与充气轮胎的胎圈部的内径大致相同的尺寸。该漏气保用芯，在收纳在充气轮胎内的状态下与充气轮胎一起组装在车轮的轮辋上，构成轮胎车轮组装体。如果在将轮胎车轮组装体装设在车辆上而行驶中充气轮胎刺破，则该刺破而压瘪的轮胎变为由漏气保用芯的环状壳支撑的状态，所以可以进行漏气行驶。

根据本发明，通过在漏气保用芯的环状壳上设置吸音材料，可以降低在将漏气保用芯插入形成在充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部时的空腔共鸣音。

作为吸音材料，优选使用扯裂强度(JIS K6301)为4.5N/cm或以上、同时200Hz下的吸音率(JIS A1405)为5％或以上的多孔材料。由此，可以对吸音材料赋予缓冲功能，提高漏气行驶时的耐久性。作为这样的吸音材料，可以使用聚氨酯泡沫。

当在环状壳上设置吸音材料时，优选将装设有吸音材料的带状物缠绕并紧固在环状壳上。由此，与对于具有复杂的形状的环状壳直接贴合吸音材料的情况相比加工成本便宜。而且，具备吸音材料的带状物对于尺寸不同的环状壳具有通用性。

在吸音材料中优选渗透有润滑剂。由此，在漏气行驶时润滑剂从吸音材料中渗出，可以降低漏气保用芯与吸音材料的摩擦或吸音材料与轮胎的摩擦，提高漏气行驶时的耐久性。

对于漏气保用芯，优选通过薄膜覆盖设置在环状壳上的吸音材料，从而处于使该吸音材料的体积减少的状态，并在将漏气保用芯收纳在充气轮胎内之后去除薄膜。即，为了将漏气保用芯组装在轮胎车轮组装体上，必须将漏气保用芯暂时收纳在轮胎内，然后组装在轮辋上，所以如果在环状壳的外周侧存在较大的吸音材料，则难以将漏气保用芯插入轮胎内。与此相对，如果在插入轮胎内之前设为通过薄膜使吸音材料的体积减少的状态，则即使在吸音材料较大时，也不会阻碍漏气保用芯的组装作业。

吸音材料的宽度优选为漏气保用芯的宽度的30％或以上而且为空腔部的最大宽度以下，另外吸音材料的轮胎直径方向的厚度优选为10mm～100mm。由此，可以不阻碍漏气保用芯的组装作业地，确保空腔共鸣音的降低效果。

附图说明

图1是表示由本发明的实施方式构成的轮胎车轮组装体的子午线剖面图。

图2是表示图1的轮胎车轮组装体的漏气行驶状态的子午线剖面图。

图3是表示由本发明的其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体的子午线剖面图。

图4是表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体的子午线剖面图。

图5是表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体的子午线剖面图。

图6是表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体的子午线剖面图。

图7是表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体的子午线剖面图。

图8是表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体的子午线剖面图。

图9是表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体的子午线剖面图。

图10是表示装设有吸音材料的带状物的侧视图。

图11表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体(车轮图未示)，(a)～(b)是表示组装漏气保用芯时的各工序的子午线剖面图。

图12表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体(车轮图未示)，(a)～(c)是表示组装漏气保用芯时的各工序的子午线剖面图。

图13表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体(车轮图未示)，(a)～(c)是表示组装漏气保用芯时的各工序的子午线剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的结构进行详细说明。

图1表示由本发明的实施方式构成的轮胎车轮组装体，图2表示其漏气行驶状态。在图1中，1为车轮的轮辋，2为充气轮胎，3为漏气保用芯。这些轮辋1、充气轮胎2、漏气保用芯3，以图未示的车轮旋转轴为中心形成为环状。即，漏气保用芯3，插入形成在充气轮胎2和车轮的轮辋1之间的空腔部中。

漏气保用芯3，以环状壳4和弹性圈5为主要部分而构成。该漏气保用芯3，是在通常行驶时从充气轮胎2的内壁面离开，在刺破时从内侧支撑压瘪后的充气轮胎2的部件。

环状壳4形成为，使用于支撑刺破的轮胎的连续的支撑面4a向外周侧(径方向外侧)拱起、同时沿该支撑面4a的两侧具备脚部4b、4b的分叉状构造。环状壳4的支撑面4a形成为，与其圆方向垂直的剖面上的形状为向外周侧凸出的凸曲面。该凸曲面在轮胎轴方向上至少存在2个，在其相互之间形成凹部4c。通过这样地以2个或以上的凸曲面并列的方式形成环状壳4的支撑面4a，将支撑面4a相对于轮胎内壁面的接触部位分散为2个或以上，降低给予轮胎内壁面的局部磨损，所以可以延长漏气行驶的持续距离。

上述环状壳4，由于必须通过刺破的充气轮胎2来支撑车辆重量，所以由刚体材料构成。在该刚体材料中，使用金属、树脂等。其中作为金属，可以举例表示钢、铝等。另外，作为树脂，可以是热塑性树脂以及热固性树脂中的任意一种。作为热塑性树脂，可以列举尼龙、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚苯硫醚、ABS等，另外作为热固性树脂，可以列举环氧树脂、不饱和聚酯树脂等。树脂可以单独使用，也可以与加强纤维配合作为纤维强化树脂来使用。

弹性圈5形成为，分别组装在环状壳4的脚部4b、4b上，一边以沿着充气轮胎2的胎圈部的方式在轮辋1上与从胎圈座部到隆起部的区域相触接，一边支撑环状壳4。该弹性圈5，除了缓和环状壳4从刺破的充气轮胎2所受到的冲击和振动，还防止相对于轮辋1的滑动，从而稳定地支撑环状壳4。

作为弹性圈5的构成材料，可以使用橡胶或树脂，特别优选橡胶。作为橡胶，可以列举天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、氢化NBR、氢化SBR、乙烯-丙烯橡胶(EPDM、EPM)、丁基橡胶(IIR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、氯丁二烯橡胶(CR)、硅橡胶、氟橡胶等。当然，在这些橡胶中，可以适当地配合填充剂、硫化剂、硫化促进剂、软化剂、老化防止剂等添加剂。而且，可以根据橡胶组合物的配合得到所希望的弹性率。

在上述轮胎车轮组装体中，在构成漏气保用芯3的环状壳4的外周侧，遍及整周地设置有吸音材料6。吸音材料6可以贴合在环状壳4的外周面上，或者也可以基于其弹性力而嵌合在环状壳4的外周面上。

在这样构成的轮胎车轮组装体中，如图2所示，如果在行驶中充气轮胎2刺破，被压瘪了的充气轮胎2就变为由漏气保用芯3的环状壳4支撑的状态，所以可以进行漏气行驶。而且，由于在漏气保用芯3的环状壳4上设置有吸音材料6，所以即使在设置包括环状壳4的漏气保用芯3时，也可以降低通常行驶时的空腔共鸣音。

作为吸音材料6的构成材料，优选使用扯裂强度(JIS K6301)为4.5N/cm或以上，优选为4.5N/cm～30N/cm，并且200Hz下的吸音率(JISA1405)为5％或以上，优选为10％～90％的多孔材料。由此，在吸音材料6上不但赋予了吸音功能，还赋予了缓冲功能，可以提高漏气行驶时的耐久性。如果吸音材料6扯裂强度不足4.5N/cm，则漏气行驶时的耐久性的提高效果不充分。另外，如果200Hz下的吸音率不足5％，则上述频率下的吸音效果不充分。作为吸音材料6，可以列举密度为5～70kg/m²的聚氨酯泡沫等。

吸音材料6的宽度W优选为漏气保用芯的宽度Wc的30％或以上而且为空腔部的最大宽度Wmax以下。如果该宽度不足漏气保用芯的宽度Wc的30％，则空腔共鸣音的降低效果不充分。另外，吸音材料6的轮胎直径方向的厚度T优选为10mm～100mm。如果该厚度T不足10mm，则空腔共鸣音的降低效果不充分，相反如果超过100mm，则会阻碍漏气保用芯的组装作业。

图3表示由本发明的其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体的漏气行驶状态。如图3所示，在本实施方式中，在吸音材料6中设置渗透有润滑剂的润滑层7。由此，在漏气行驶时润滑剂从吸音材料6中渗出，可以降低漏气保用芯3与吸音材料6的摩擦或吸音材料6与轮胎2的摩擦，提高漏气行驶时的耐久性。作为润滑剂的保持形态，除了在吸音材料6的内部设置渗透有润滑剂的润滑层7，也可以在吸音材料6的整体内渗透润滑剂。

图4～图8分别表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体。如图4～图8所示，可以适当选择吸音材料6的形状。在图4的实施方式中，吸音材料6的内周面的形状与环状壳4的外周面的形状一致。在图5的实施方式中，吸音材料6的剖面形状为圆形，由此吸音材料6嵌入环状壳4的凹部4c。在图6的实施方式中，吸音材料6为片状。在图7以及图8的实施方式中，不但在环状壳4的外周侧，在内周侧也设置有吸音材料6。

图9表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体，图10表示装设有吸音材料的带状物。在本实施方式中，使用装设有带状的吸音材料6的带状物8(参照图10)。然后，如图9所示，通过将装设有带状的吸音材料6的带状物8缠绕并紧固在环状壳4上，从而将吸音材料6设置在环状壳4的外周侧。由于该带状物8的宽度比环状壳4的凹部4c窄，所以仅通过将带状物8紧固在环状壳4的周围，便可以将吸音材料6结实地固定在环状壳4的外周侧。由此，与对于具有复杂的形状的环状壳4直接贴合吸音材料6的情况相比加工成本便宜。另外，具备吸音材料6的带状物8对于尺寸不同的环状壳具有通用性。

图11表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体，(a)～(b)表示组装漏气保用芯时的各工序。如图11(a)所示，漏气保用芯3，在环状壳4的外周侧具备吸音材料6，在收纳在充气轮胎2内之前的单体状态下，吸音材料6由薄膜9所覆盖，处于体积减少的状态。因此，即使在将吸音材料6设置得较大时，也不会阻碍将漏气保用芯3插入充气轮胎2内时的组装作业。然后，如图11(b)所示，通过在将漏气保用芯3收纳在充气轮胎2内之后去除薄膜9，可以使吸音材料6膨胀到原来的大小。

图12表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体，(a)～(c)表示组装漏气保用芯时的各工序。如图12(a)所示，漏气保用芯3，在环状壳4的外周侧具备吸音材料6，在收纳在充气轮胎2内之前的单体状态下，吸音材料6由可以切断的薄膜9所覆盖，处于体积减少的状态。该薄膜9形成为覆盖漏气保用芯3的整体的环状，在其内周侧以及外周侧的切口9a、9b的位置上，分别具有点在圆周方向上的多个切入部。

在本实施方式中，即使将吸音材料6设置得较大，也不会阻碍将漏气保用芯3插入充气轮胎2内时的组装作业。另一方面，如图12(b)所示，在将漏气保用芯3收纳在充气轮胎2内之后拉伸薄膜9，从而在切口9a、9b将薄膜9切断。然后，如图12(c)所示，通过去除薄膜9，可以使吸音材料6膨胀到原来的大小。

图13表示由本发明的又一其他的实施方式构成的轮胎车轮组装体，(a)～(c)表示组装漏气保用芯时的各工序。本实施方式，除了吸音材料的剖面形状为圆形的方面以外，实际上与图12的实施方式具有相同结构。

根据上述的各实施方式，即使在将漏气保用芯插入形成在充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部时，也可以降低空腔共鸣音，可以最大限度地发挥由弹性圈和环状壳构成的漏气保用芯的优点。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了详细说明，但应该理解为，只要不脱离由权利要求所规定的本发明的精神以及范围，可以对其进行各种变更、代用、置换。

实施例

在包括轮胎尺寸215/55R16的充气轮胎和轮辋尺寸16×7JJ的车轮、且在形成于充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部内插入有由一对弹性圈和环状壳构成的漏气保用芯的轮胎车轮组装体中，准备在漏气保用芯的环状壳上设置了吸音材料的轮胎车轮组装体(实施例1～2)。另外，为了进行比较，准备在漏气保用芯的环状壳上没有设置吸音材料的轮胎车轮组装体(以往例)。

在实施例1中，作为吸音材料，使用扯裂强度(JIS K6301)为4.5N/cm、200Hz下的吸音率(JIS A1405)为18％的聚氨酯泡沫。在实施例2中，作为吸音材料，使用扯裂强度(JIS K6301)为5.5N/cm、200Hz下的吸音率(JIS A1405)为12％的聚氨酯泡沫。聚氨酯泡沫的剖面尺寸都设为100mm×20mm，都遍及环状壳的整周地设置。

对于上述3种轮胎车轮组装体，通过下述方法评价漏气行驶时的耐久性，并测定通常行驶时的空腔共鸣的声压级峰值，将其结果表示在表1中。

[漏气行驶时的耐久性]

将用于试验的轮胎车轮组装体装设在排气量2000cc的FR车的驱动轮上，将其轮胎的内压设为0kPa，以90km/h的时速行驶，测定直到不能行驶为止的行驶距离。评价结果通过以以往例为100的指数来表示。该指数值越大意味着漏气行驶时的耐久性越优异。

[通常行驶时的空腔共鸣的声压峰值级别]

将用于试验的轮胎车轮组装体装设在排气量2000cc的FR车的4个车轮上，将其轮胎的内压设为210kPa，测定以60km/h的时速行驶时的空腔共鸣音的频率的平均声压级别。评价结果以以往例为基准，通过相对于该基准值的差(dB)来表示。该差为负时，意味着空腔共鸣音比基准值小。

                             表1

	以往例	实施例1	实施例2
				漏气行驶时的耐久性(指数)	100	100	108
空腔共鸣的声压峰值级别(dB)	基准	-1.4	-3.3

如该表所示，实施例1～2的轮胎车轮组装体的通常行驶时的空腔共鸣音都有所降低。特别是，在作为吸音材料使用扯裂强度为5.5N/cm、200Hz下的吸音率为25％的聚氨酯泡沫的实施例2中，漏气行驶时的耐久性比以往有所提高。

Claims (12)

1.一种轮胎车轮组装体，该轮胎车轮组装体在形成于充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部中，插入有由沿着上述充气轮胎的胎圈部而配置在上述轮辋上的一对弹性圈、和跨置在这一对弹性圈上而在轮胎圆周方向上延伸的环状壳构成的漏气保用芯，其特征在于，在上述环状壳上设置有吸音材料。

2.如权利要求1所述的轮胎车轮组装体，其特征在于，作为上述吸音材料，使用扯裂强度为4.5N/cm或以上、同时200Hz下的吸音率为5％或以上的多孔材料。

3.如权利要求1或2所述的轮胎车轮组装体，其特征在于，为了在上述环状壳上设置上述吸音材料，将装设有上述吸音材料的带状物缠绕并紧固在上述环状壳上。

4.如权利要求1～3中的任意一项所述的轮胎车轮组装体，其特征在于，在上述吸音材料中渗透有润滑剂。

5.如权利要求1～4中的任意一项所述的轮胎车轮组装体，其特征在于，通过用薄膜覆盖设置在上述环状壳上的吸音材料，从而成为使该吸音材料的体积减少的状态，在将上述漏气保用芯收纳在上述充气轮胎内之后去除上述薄膜。

6.如权利要求1～5中的任意一项所述的轮胎车轮组装体，其特征在于，上述吸音材料的宽度为上述漏气保用芯的宽度的30％或以上而且为上述空腔部的最大宽度以下，上述吸音材料的轮胎直径方向的厚度为10mm～100mm。

7.一种漏气保用芯，该漏气保用芯被插入于形成在充气轮胎和车轮的轮辋之间的空腔部内，其特征在于，由沿着上述充气轮胎的胎圈部而配置在上述轮辋上的一对弹性圈、和跨置在这一对弹性圈上而在轮胎圆周方向上延伸的环状壳构成，在上述环状壳上设置有吸音材料。

8.如权利要求7所述的漏气保用芯，其特征在于，作为上述吸音材料，使用扯裂强度为4.5N/cm或以上、同时200Hz下的吸音率为5％或以上的多孔材料。

9.如权利要求7或8所述的漏气保用芯，其特征在于，为了在上述环状壳上设置上述吸音材料，将装设有上述吸音材料的带状物缠绕并紧固在上述环状壳上。

10.如权利要求7～9中的任意一项所述的漏气保用芯，其特征在于，在上述吸音材料中渗透有润滑剂。

11.如权利要求7～10中的任意一项所述的漏气保用芯，其特征在于，通过用薄膜覆盖设置在上述环状壳上的吸音材料，从而成为使该吸音材料的体积减少的状态。

12.如权利要求7～11中的任意一项所述的漏气保用芯，其特征在于，上述吸音材料的宽度为漏气保用芯的宽度的30％或以上而且为上述空腔部的最大宽度以下，上述吸音材料的轮胎直径方向的厚度为10mm～100mm。

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