專利名稱：充氣輪胎與輪輞的組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充氣輪胎與輪輞的組件，其中由海綿材料制成的減噪器設(shè)置在胎腔中，因此在行駛期間降低了公路噪音。
背景技術(shù)：
為了在行駛期間降低公路噪音，日本已審查的專利申請公開3612059號和日本公開專利申請2005-138760號提出設(shè)置一種包括在胎腔中沿輪胎的圓周方向延伸的長帶狀海綿材料的減噪器。因此，在胎腔中產(chǎn)生的空氣的空氣共振(胎腔共鳴)的能量可由減噪器吸收和減輕。
通過將減噪器的底面固定至輪胎側(cè)或輪輞側(cè)的胎腔表面而形成減噪器。這防止了減噪器在胎腔中移動而摩擦胎腔表面，防止了減噪器相互摩擦，并防止了輪胎和減噪器的損壞。
在減噪器中，在行駛期間作用的應(yīng)力往往集中在固定面(底面)在輪胎圓周方向上的外端上。因此，存在固定面的外端附近的海綿材料易于破裂和損壞的趨勢。
由于車輛輸出的改進和高速公路長度的增加，存在車輛的平均行駛速度也增加、進而趨于對固定至輪胎的胎腔表面上的減噪器施加很大的力的趨勢。特別地，當車輛行駛、剎車和/或轉(zhuǎn)向時，各種方向的外力施加到減噪器上，因此，在充氣輪胎具有這種減噪器的情況下，必須增強減噪器的耐久性，從而使其能夠保持長期使用。
在具有減噪器的輪胎和輪輞組件中，必須降低在減噪器的各種部件的外端和角部的應(yīng)力集中，在沒有劣化公路減噪效果的情況下增強耐久性。
在減噪器a(如圖10所示的標號)中，為了增強對輪胎的粘附操作效率，當制造減噪器a時，有時用雙面膠帶粘貼在底面上。但是，當粘貼有雙面膠帶的減噪器a被包裝在箱子中或者從制造廠運輸?shù)捷喬ブ圃鞆S時，減噪器a在運輸時由于振動和加速在箱子中的位置發(fā)生偏斜。此外，外端e(長度方向的端部)易于碰撞箱子的壁面。此時，在外端的雙面膠帶起皺，雙面膠帶相互粘附，剝離紙被剝離，粘附面劣化，進而粘附強度劣化。
這樣，當使用粘附了這種減噪器的輪胎時，減噪器a的粘附部分從輪胎的外端b處開始剝離。于是，存在減噪器的耐久性和輪胎的耐久性劣化的問題。而且，輪胎的外觀也劣化。
必須減小減噪器的外端ae至少其中之一的質(zhì)量，降低施加至固定面的應(yīng)力，進而抑制破裂和損壞。于是，如圖10所示，日本公開專利申請2005-138760號提出了減噪器a在輪胎圓周方向上的兩個外端ae形成具有尖銳的梢端的傾斜面部。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種輪胎和輪輞組件，其能夠在沒有劣化公路減噪效果的情況下增強耐久性。
本發(fā)明可提供一種具有減噪器的充氣輪胎，其能夠通過提供厚的峰部和位于峰部之間的薄的谷部而降低減噪器的應(yīng)力集中。
本發(fā)明具有充氣輪胎與輪輞的通用結(jié)構(gòu)，其包括位于由輪輞和組裝至該輪輞的充氣輪胎形成的胎腔中的減噪器，所述減噪器使用沿輪胎的圓周方向延伸并且體積V2為胎腔的總體積V1的0.4％到20％的海綿材料。
所述減噪器包括固定至環(huán)繞所述胎腔的表面的固定面和朝向所述胎腔的自由面，從所述固定面至所述自由面的厚度的最大值的范圍為5到50mm，包括厚的峰部和薄的谷部。
所述減噪器在輪胎圓周方向上的外端中的至少一個形成有傾斜面部。
本發(fā)明的特征在于所述傾斜面部包括從所述固定面突起的第一傾斜面和從所述第一傾斜面延伸至所述自由面的第二傾斜面。
形成在所述第一傾斜面與所述固定面之間的傾斜角θ1的范圍為60到120度，形成在所述第二傾斜面與所述固定面之間的傾斜角θ2的范圍為15到70度且其小于所述傾斜角θ1。
本發(fā)明的另一個特征在于所述減噪器的自由面在寬度方向上以大致梯形波形形成波狀，所述梯形波形的角部倒角成曲率半徑為2.0到10.0mm的弧，形成至少兩個峰部和位于其問的谷部。
在此說明書中，所述減噪器的“體積V2”是所述減噪器的總表觀體積，是由具有內(nèi)部氣泡的減噪器的外部形狀限定的體積。
“胎腔的總體積V1”大致在無負荷的狀態(tài)下由以下方程式獲得，其中在組件中充入正常內(nèi)壓。
V1＝A×{(Di-Dr)/2+Dr}×p其中，“A”是通過CT掃描處于正常狀態(tài)下的輪胎組件和輪輞而獲得的胎腔i的輪胎橫截面積，“Di”是在正常狀態(tài)下的胎腔表面2i的最大外徑，“Dr”是輪輞直徑，“p”是圓周率。
“正常內(nèi)壓”是在包括輪胎所基于標準的標準系統(tǒng)中針對每個輪胎所確定的氣壓，是在JATMA情況下的最大氣壓，在TRA情況下的“在各種冷充氣壓力下的輪胎負荷限制(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES)”中所描述的最大值，在ETRTO的情況下的“充氣壓力(INFLATION PRESSURE)”。當輪胎用于客車時，在考慮到使用頻率的情況下，正常內(nèi)壓一律為200kPa。


圖1是示出本發(fā)明的充氣輪胎與輪輞的組件的實施方式的子午線截面圖；圖2是組件的圓周方向截面圖；
圖3是示出充氣輪胎的子午線截面圖；圖4是減噪器的寬度方向截面圖；圖5是減噪器的部分放大截面圖；圖6是用于解釋剝離測試的示意圖；圖7(A)是在最大厚度位置處具有兩段形狀的減噪器的圓周方向的外端的傾斜面部的截面圖，圖7(B)是另一個傾斜面部的截面圖。
圖8(A)是示出倒角部的減噪器的俯視圖，圖8(B)是前視圖，圖8(C)是立體圖；圖9是示出在測試中使用的減噪器的橫截面形狀和尺寸的截面圖；和圖10是示出傳統(tǒng)的減噪器的傾斜面部的截面圖。
具體實施例方式
以下基于附圖解釋本發(fā)明的實施方式。如圖1所示，充氣輪胎與輪輞的組件1包括充氣輪胎3(有時簡單地稱為“輪胎”)和固定在由輪輞2和輪胎3環(huán)繞的胎腔i中的減噪器4。
輪輞2包括放置輪胎3的胎圈部3b的環(huán)狀輪輞主體2a和將輪輞主體2a固定至軸的圓形的盤2b?？梢圆捎迷谥T如JATMA的標準中限定的正常輪輞作為輪輞2。
輪胎3是無內(nèi)胎的輪胎。如圖3所示，輪胎3包括胎面部3t；一對胎側(cè)部3s，其從胎面部3t的相對端徑向向輪胎內(nèi)側(cè)延伸；胎圈部3b，其位于胎側(cè)部3s的內(nèi)端。輪胎內(nèi)表面3i覆蓋有由低透氣性橡膠制成的內(nèi)襯層。由此，由輪胎內(nèi)表面3i和輪輞內(nèi)表面2i形成氣密的胎腔i。輪胎3不限于一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)或類別，可以采用各種輪胎。但是，對于輪胎、特別是需要在車廂內(nèi)保持安靜的客車輪胎，特別優(yōu)選地采用高寬比為50％或更小的客車子午線輪胎。
輪胎3通過在胎圈部3b和3b之間延伸的胎體6和設(shè)置在胎體6的徑向外側(cè)的胎面部3t中的帶束層7增強。
胎體6由一層或多層(在此實施方式中為一層)胎體簾布層6A形成，其中有機纖維簾線以相對于輪胎的圓周方向成70到90度的角度設(shè)置。胎體6的兩端繞胎圈芯8折回。帶束層7由多層(在此實施方式中為兩層)帶束簾布層7A和7B形成，其中鋼簾線以相對于輪胎圓周方向成10到40度或者10到30度的角度設(shè)置。鋼簾線在簾布層之間彼此交叉，從而增強了帶束層7的帶束剛度。如果需要，可將現(xiàn)有的帶層設(shè)置在帶束層7的外側(cè)。如果需要或者根據(jù)輪胎的類別可適當?shù)馗淖冚喬?的結(jié)構(gòu)。
其次，減噪器4由沿著輪胎的圓周方向延伸的長帶狀海綿材料制成。減噪器粘附至輪胎側(cè)的腔表面(其為輪胎內(nèi)表面3i)，或者輪輞側(cè)的腔表面(其為輪輞內(nèi)表面2i)。將減噪器4用雙面膠帶11沿著輪胎的圓周方向粘附并固定。這防止了減噪器4在行駛期間在胎腔中自由移動，并防止減噪器4受到損壞，以及可以發(fā)揮穩(wěn)定的共鳴抑制效果。優(yōu)選地，減噪器4粘附至輪胎內(nèi)表面3i，考慮到輪輞組裝特性，具體是粘附至胎面內(nèi)表面3ti。胎面內(nèi)表面3ti是指與路面相接觸的胎面部3t的內(nèi)表面。在此說明書中，胎面內(nèi)表面3ti包括至少帶束層7所設(shè)置處的輪胎軸向方向的寬度區(qū)域TW。作為特別優(yōu)選的示例，減噪器4安裝成使得其寬度方向的中心位于輪胎赤道C上。
通過以此方式粘附胎面內(nèi)表面3ti，在高速行駛時的離心力徑向朝外指向。因此，可以利用離心力有效地將減噪器4壓抵胎面內(nèi)表面3ti，進而可以限制其運動。
減噪器4具有大致恒定的橫截面形狀并沿著輪胎的圓周方向延伸。在此，如圖2所示，減噪器4具有“大致”恒定的橫截面形狀的原因是其厚度由于在圓周方向的兩外端4E上形成的傾斜面部30而變化以增強耐久性。
形成減噪器4的海綿材料是海綿多孔結(jié)構(gòu)，是一種由橡膠或合成樹脂制成而具有連續(xù)氣泡的海綿體或通過纏繞和一體連接動物纖維、植物纖維和合成纖維而形成的網(wǎng)狀物。而且，在“多孔結(jié)構(gòu)”中不僅包括連續(xù)氣泡還包括獨立氣泡。
可以優(yōu)選地使用諸如醚基聚氨酯海綿、酯基聚氨酯海綿、聚乙烯海綿等的合成樹脂海綿；諸如氯丁橡膠海綿(CR海綿)、乙丙橡膠海綿(EDPM海綿)以及丁腈橡膠海綿(NBR海綿)等的橡膠海面。其中，就減噪能力、重量輕、氣泡調(diào)節(jié)特性和耐久性而言，聚氨酯海綿、尤其是醚基聚氨酯是優(yōu)選的。由聚氨酯制成的連續(xù)氣泡海綿材料用于本實施方式的減噪器4。
根據(jù)這種海綿材料，表面和/或內(nèi)側(cè)的多孔部分將空氣的振動能量轉(zhuǎn)化為熱能并消耗了該能量，胎腔i中的聲音(胎腔共鳴能量)得以降低，進而公路噪音得以降低。由于海綿材料容易變形(收縮、彎曲)，海綿材料在行駛期間不會實質(zhì)地影響輪胎的變形。因此，可以防止操縱穩(wěn)定性的劣化。海綿材料與硬橡膠比較具有非常小的比重，可以防止輪胎重量平衡的劣化。
如果海綿材料的比重過高，則輪胎的重量增加，如果比重過低，則不能獲得足夠的強度，胎腔共鳴抑制效果劣化?？紤]到上述情況，優(yōu)選地，海綿材料的比重的下限為0.005或更高，更優(yōu)選地為0.01或更高。優(yōu)選地，比重的上限值為0.06或更低，0.04或更低、0.03或更低。減噪器4的比重通常選擇范圍為0.014到0.052。
優(yōu)選地，減噪器4是硬度范圍為80到150N、拉伸強度為120到160kPa的海綿。
當硬度受限制時，確保減噪器4適當?shù)匮娱L。當在減噪器4中發(fā)生扭曲時，延長有助于廣泛地分散應(yīng)力。特別優(yōu)選地，海綿材料的硬度為90N或更多，其上限是130N或更少，更優(yōu)選地為110N或更少。
當海綿材料的拉伸強度受限制時，進一步地增強抗應(yīng)力的強度。特別優(yōu)選地，海綿材料的拉伸強度為130kPa或更多，其上限不受特別限制，但是就成本、生產(chǎn)率、獲取容易性而言，優(yōu)選的上限為150kPa或更少。
在此說明書中，海綿材料的硬度是根據(jù)JIS K6400的“軟聚氨酯泡沫測試方法(soft polyurethane foam test method)”的段6中所限定的“硬度(hardness)”的測量方法的方法(6.3)而測量的值。
海綿的拉伸強度是根據(jù)JIS的段10中“拉伸強度和延長(tensilestrength and elongation)”的關(guān)于類型1的啞鈴測試件所測量的值。
當用壓縮機將高壓空氣充入胎腔i中時，空氣中包含的水分(濕氣)會進入胎腔i。由于此原因，具有很強的抗水解降解性能的醚基聚氨酯海綿適于用作海綿材料。優(yōu)選地，海綿材料具有斥水性，從而當海綿材料變濕時，水分不會滲透入海綿材料中。為了防止由于濕氣而產(chǎn)生霉菌，優(yōu)選地，海綿材料還具有防霉特性。為了降低當廢輪胎燃燒時排放氣體的毒性，特別優(yōu)選地，形成沒有鹵素原子的材料的海綿材料。
減噪器4的體積V2設(shè)定在胎腔i的總體積V1的0.4％到20％的范圍中。如果減噪器4的體積V2與胎腔i的總體積V1之比為0.4％或更多，可以預(yù)期獲得約2dB的顯著的公路噪音降低效果。
在乘客室中可以明顯地確知該噪音降低程度。根據(jù)此觀點，優(yōu)選地，減噪器4的體積V2為胎腔i的總體積V1的1％或更多，更優(yōu)選地為2％或更多，更優(yōu)選地為4％或更多，更優(yōu)選地為6％或更多，更優(yōu)選地為7％或更多。如果減噪器4的體積V2超過胎腔i的總體積V1的20％，公路噪音降低效果不會再增強，成本增加，組件1的重量平衡傾向于劣化。根據(jù)此觀點，優(yōu)選地減噪器4的體積V2為胎腔i的總體積V1的15％或更少，更優(yōu)選地10％或更少。
在此，“減噪器的體積”是減噪器的總表觀體積，為由具有內(nèi)在氣泡的減噪器的外部形狀所限定的體積。
“胎腔的總體積”V1是大致在無負荷狀態(tài)下獲得的，其中充氣輪胎2組裝至正常輪輞(未示出)并且在組件中充入正常內(nèi)壓。
V1＝A×{(Di-Dr)/2+Dr}×p其中，“A”是通過CT掃描處于正常狀態(tài)下的輪胎和輪輞的組件所獲得的胎腔i的輪胎橫截面積，“Di”是在正常狀態(tài)下的胎腔表面2i的最大外徑，“Dr”是輪輞直徑，“p”是圓周率。
接著，圖4示出減噪器4的寬度方向的橫截面(包括輪胎軸線的輪胎子午線橫截面)。減噪器4包括粘附并固定至胎面內(nèi)表面3ti的固定面4L和朝向胎腔i的中心的自由面4U。從固定面4L到自由面4U的厚度T的最大值的范圍為5到50mm。在此實施方式中，減噪器具有橫長的橫截面形狀，其中固定面4L的寬度W1大于厚度的最大值Tm。最大值Tm和寬度W1是在減噪器4安裝到輪胎3上并且輪胎尚未組裝至輪輞的情況下(在常溫和常壓下)測量的。厚度的最大值Tm是以與固定面4L直角相交的方向測量的，寬度W1是沿著固定面4L測量的。
優(yōu)選地，厚度T的最大值Tm是40mm或更少，更優(yōu)選地為30mm或更少，更優(yōu)選地為25mm或更少。如圖6所解釋的，如果最大值Tm過大，可能產(chǎn)生當輪胎組裝至輪輞等時卸胎撬棒與減噪器4相干擾的不利之處。在另一方面如果最大值Tm過小，可能產(chǎn)生胎腔共鳴吸收效果劣化的不利之處，優(yōu)選地，最大值Tm為10mm或更多，更優(yōu)選地為15mm或更多。
為了防止在胎腔i處側(cè)向地落下，優(yōu)選地減噪器4的寬度W1為帶束層7的寬度TW的20％或更多，更優(yōu)選地為30％或更多，更優(yōu)選地為40％或更多。優(yōu)選地，其上限為80％或更少，更優(yōu)選地為70％或更少，更優(yōu)選地為65％或更少。
本發(fā)明人進行了關(guān)于在胎面內(nèi)表面3ti中裝有具有矩形橫截面的減噪器的組件的輪胎取出測試，并檢查了減噪器4的損壞狀態(tài)。如圖6所示，輪胎取出測試通過多個操作者用換胎機(未示出)和卸胎撬棒f執(zhí)行。先前沒有通知操作者有減噪器。使用了具有不同的最大值Tm和不同的輪胎高寬比的各種減噪器的多種樣品組件。
當輪胎3從輪輞2取出時，卸胎撬棒f插入胎腔i中。插入長度取決于輪胎的種類(類別、高寬比等)、操作者的技能和在操作時的習(xí)慣而不同。根據(jù)測試的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)如果組件的減噪器的厚度的最大值Tm限制在5到50mm，減噪器損壞的數(shù)量降低。這是因為操作者通常希望防止卸胎撬棒f和輪胎內(nèi)表面3i相互接觸，從而，卸胎撬棒的插入長度是有限的。因此，當減噪器具有薄的厚度T時，可以想到接觸的機會降低。但是，在具有高寬比為50％或更少的癟胎的情況下，存在卸胎撬棒f頻繁接觸減噪器的側(cè)表面的趨勢。
因此，固定面4L形成有厚的峰部20和薄的谷部21。如圖4所示，每個峰部20包括厚度T為最大值Tm的脊部20t。在此實施方式中，谷部21具有谷底21b，其位于峰部20的對側(cè)上且其厚度T為最小值Ti。即，自由面4U形成有波狀曲線24，其中沿著橫向方向重復(fù)波紋單元23。波紋單元23包括脊部20t、谷底21b和從脊部20t延伸至谷底21b的傾斜部22。減噪器4在自由面4U的橫向方向的相對端上形成最小值Ti。最小值Ti限制在1.0至15mm的范圍。
即，自由面4U沿著波狀曲線24延伸，在減噪器4中交替地形成厚的峰部20和薄的谷部21。還是在此實施方式中，減噪器4的在橫向方向上的兩端以減噪器4的谷部21終止，進而橫向方向兩端的厚度為最小值Ti。當波狀曲線24的幅度中心線KL為基準厚度時，峰部20可以限定為比幅度中心線KL厚。谷部21可以限定為比幅度中心線KL薄。
由于以此方式形成減噪器4在橫向方向上的兩端，更可靠地避免了卸胎撬棒f和減噪器4之間的接觸。傾斜部22靠近由卸胎撬棒f的尖端形成的弧形位置。因此，即使卸胎撬棒f與減噪器4相接觸，在卸胎撬棒f與傾斜部22之間的摩擦力也很小。這樣，卸胎撬棒f的尖端不容易刺入減噪器4。通過相互作用，可以有效地防止減噪器4損壞，并防止減噪器4從輪胎3上剝離。
在此實施方式中，減噪器4具有兩個峰部20。因此，由于自由面4U的表面積增加，可以顯示出較高的共鳴抑制效果。由于谷部21在峰部20之間形成，當卸胎撬棒f與傾斜部22相接觸時，峰部20可以容易地沿寬度方向朝內(nèi)變形，進而可以進一步地防止卸胎撬棒f刺入。而且，由于谷部21顯示熱輻射效應(yīng)，這有利于防止減噪器4被熱破壞。
峰部20的數(shù)量可以是一個。雖然根據(jù)生產(chǎn)率，在此實施方式中，波狀曲線24優(yōu)選地是包括直線的梯形形狀，但是波狀曲線24可以是正弦波狀的曲線。此外，在波狀曲線24中，如果其幅度H過小，自由面4U的表面積變小，在胎腔i中的共鳴抑制效果趨于降低，如果表面積過大，傾斜部22的傾斜度變得陡峭，減噪器4的損壞防止效果劣化。根據(jù)此觀點，優(yōu)選地，幅度H的下限為4mm或更多，8mm或更多，更優(yōu)選地為10mm或更多，上限優(yōu)選地為44mm或更少，40mm或更少，35mm或更少，更優(yōu)選地為30mm或更少。優(yōu)選地，其為最大值Tm的20％或更多，更優(yōu)選地為30％或更多，其上限為95％或更少，90％或更少，更優(yōu)選地為80％或更少。
如放大的圖7(A)、(B)所示，減噪器4的外端4E設(shè)有傾斜面部30。這抑制了沿著固定面4L產(chǎn)生的海綿材料的損壞或破裂。可想到當由行駛期間施加至減噪器4的加速度引起應(yīng)力集中在圓周方向的外端4E的固定表面上時，會造成破裂和損壞。因此，如果通過形成傾斜面部30降低外端4E自身的質(zhì)量，由加速度產(chǎn)生的力可降低，進而可以防止破裂和損壞的發(fā)生。
如圖7(A)所示，傾斜的表面部30包括從固定面4L突起的第一傾斜面30A和從第一傾斜面30A延伸至自由面4U的第二傾斜表面30B。在第一傾斜面30A與固定面4L之間形成的傾斜角θ1的范圍為60到120度。在第二傾斜面30B與固定面4L之間形成的傾斜角θ2的范圍為15到70度且小于傾斜角θ1。由于傾斜面部30包括具有小且平緩傾斜度的傾斜角θ2的第二傾斜面30B，可以降低外端4E的質(zhì)量并抑制破裂和損壞。
為了增強向輪胎3粘附操作的效率，在雙面膠帶11粘貼到固定面4L上的情況下制造減噪器4。制造的具有雙面膠帶的減噪器包裝在箱子中，并由卡車從制造廠運輸至輪胎制造廠。減噪器4由于在運輸時的振動和加速而偏離其位置，與傾斜面部30和固定面4L相交的梢端P易于碰撞箱子的內(nèi)壁面。當梢端P在碰撞時很大程度地變形時，雙面膠帶11在梢端P起皺并略微地彎曲。雙面膠帶11相互粘附，剝離紙被剝離，進而粘附表面劣化。
這樣，減噪器4的粘附部從梢端P作為開始點而從輪胎3剝離，并存在減噪器4的耐久性和輪胎3的耐久性劣化的問題。
然而，本實施方式的傾斜面部30中具有第一傾斜面30A，其中在第二傾斜面30B和固定面4L之間具有大的傾斜角θ1以及陡峭的傾斜度。于是，梢端P是牢固的，可以避免在運輸時梢端P變形(即，雙面膠帶11在梢端P處起皺，膠帶略微地變形)的情況?？梢员苊怆p面膠帶11相互粘附以及剝離紙剝離的麻煩?？梢员苊馍叶薖的粘附力劣化和由變形造成的外觀的劣化。
如果傾斜角θ1小于60度，不能發(fā)揮在梢端P處的防止變形效果。如果傾斜角超過120度，傾斜面部30的重量未能減小，進而在固定面4L附近的破裂/損壞抑制效果不足。因此，傾斜角θ1的下限優(yōu)選地為70度或更多，更優(yōu)選地為80度或更多，上限優(yōu)選地為110度或更少，更優(yōu)選地為100度或更少。
如果傾斜角θ2小于15度，在傾斜面部30的海綿量過小，公路噪音降低效果劣化。如果傾斜角超過70度，破裂和損壞抑制效果不足。根據(jù)此觀點，優(yōu)選地，傾斜角θ2的下限為30度或更多，上限是60度或更少，更優(yōu)選地為50度或更少。
為了防止梢端P變形，優(yōu)選地，第一傾斜面30A與第二傾斜面30B之間的交點Q距離固定面4L的徑向高度的范圍為3到15mm。如果高度小于3mm，梢端P的防止變形效果不足。如果高度超過15mm，未發(fā)揮破裂和損壞抑制效果。高度h為厚度的最大值Tm的80％或更少。
梢端P在頂點J(如圖8所示)處顯著地變形，在頂點J處，減噪器4的側(cè)表面4S、第一傾斜面30A和固定表面4L相交。因此，在此實施方式中，形成切去頂點J的倒角部32，進一步地抑制梢端P的變形。優(yōu)選地，倒角部32沿寬度方向的長度La和倒角部32沿圓周方向的長度Lb的范圍為3到10mm。倒角部32可以是傾斜面或弧形面。
與此實施方式不同，輪胎圓周方向的外端4E的傾斜面部30可以形成為漸縮的形狀，其厚度朝向圓周方向的端部逐漸地減小，如圖7(B)所示。在固定面4L和自由面4U之間的漸縮部的角θ為銳角。優(yōu)選地，角θ的范圍為15到70度。優(yōu)選地，梢端的端面30C大致垂直于固定面剖切。端面30C可以有效地增強減噪器4的兩外端4E的強度，并有效地防止減噪器在運輸和儲存期間被截斷、分裂和損壞。端面30C不受特別限制，但是端面的高度S優(yōu)選地為3mm或更多，更優(yōu)選地為4mm或更多，上限為最大值Tm的30％或更少。
對于雙面膠帶，可以使用諸如片狀基層材料(諸如織物)兩表面均形成有粘膠層的各種膠帶以及僅僅使用粘膠層。在此實施方式中，使用前者的雙面膠帶。
雙面膠帶不受到特別地限制，但是優(yōu)選地使用拉伸強度為5(N/10mm)或者更多且小于10(N/10mm)的膠帶。雙面膠帶的拉伸強度根據(jù)JISZ0237的“粘膠帶的拉伸強度的測試方法(test method oftensile strength of adhesive tape)”測量。例如，期望將減噪器4從充氣輪胎2剝離以再利用輪胎，因此，必須使雙面膠帶5本身具有一定程度的拉伸強度。如果雙面膠帶的拉伸強度小于5(N/10mm)，存在當剝離時膠帶本身破裂進而減噪器4不能從胎腔表面2i移除的趨勢。如果雙面膠帶的拉伸強度變得等于或者高度10(N/10mm)，成本增加，這不適合于大批量生產(chǎn)。
雖然此實施方式中使用雙面膠帶減噪器4，對于粘附操作可以使用膠粘劑。
對于膠粘劑，可以適當?shù)厥褂煤铣上鹉z溶解在有機溶劑中的溶液型膠粘劑或者諸如在水中擴散的乳膠型膠粘劑的合成橡膠基液體膠粘劑。
如圖4所示的放大視圖，減噪器3的自由面4U具有倒角部40，其中角部被倒角成曲率半徑為2.0至10.0mm的弧。倒角部40包括外倒角部40a和內(nèi)倒角部40b，在該外倒角部40a處脊部20t與傾斜部22相交，在該內(nèi)倒角部40b傾斜部22與谷底21b相交。
即，外倒角部40a的曲率半徑的中心Ra在減噪器4的側(cè)部上。內(nèi)倒角部40b的曲率半徑的中心Rb在減噪器4外部。內(nèi)倒角部40b設(shè)在峰部20的寬度方向兩側(cè)的每一側(cè)上。內(nèi)倒角部40b設(shè)在谷部21兩側(cè)的每一側(cè)上(對于橫向方向兩端處的谷部21，僅在內(nèi)部的一側(cè)設(shè)置)。
由于自由面4U在其大致梯形波形的角部處形成有倒角部40，可降低在每個角上的應(yīng)力集中，即使當輪胎受到外力并扭曲時也是如此。因此，可以長期抑制角部處的初始破裂，進而增強減噪器的耐久性。
當?shù)菇遣?0的曲率半徑R小于2mm時，應(yīng)力集中易于在減噪器4的內(nèi)角部處產(chǎn)生，進而易于產(chǎn)生初始破裂。如果倒角部40的曲率半徑R超過10mm，減噪器4的形狀變得不清晰，進而外觀印象劣化。此外，減噪器4的自由面4U的表面積降低，存在不能充分地獲得胎腔共鳴能量吸收效果的趨勢。根據(jù)此觀點，優(yōu)選地，曲率半徑R為2.5mm或更多，更優(yōu)選地為3.0mm或更多，其上限為8.0mm或更少，更優(yōu)選地為7.0mm或更少，更優(yōu)選地為6.0mm。
在此實施方式中，自由面4U的大致梯形波紋的周期L為減噪器4的寬度W1的1/2，但是本發(fā)明不限于此。減噪器4的橫截面形狀在輪胎的圓周方向上為大致連續(xù)的。
對于半徑R，圖5示出外倒角部40a的曲率半徑Ra可以小于內(nèi)倒角部40b的曲率半徑Rb的情況。由于外倒角部40a突入胎腔i中，外倒角部40a能夠與胎腔i中的空氣相接觸。但是，例如，當減噪器4側(cè)向地滾動時，應(yīng)力易于集中在內(nèi)倒角部40b上。因此，如果曲率半徑設(shè)定為Ra＜Rb，則可以增強公路噪音降低效果并且可以進一步地增強減噪器4的耐久性。
外倒角部40a的曲率半徑Ra與內(nèi)倒角部40b的曲率半徑Rb之比(Ra/Rb)沒有特別地限制，但是如果比過小，海綿材料的機械加工特性劣化。如果比(Ra/Rb)過大，公路噪音降低效果劣化，易于在內(nèi)倒角部40b中產(chǎn)生破裂等。根據(jù)此觀點，優(yōu)選地，比(Ra/Rb)為0.1或更多，更優(yōu)選地為0.3或更多，其上限為0.9或更少，更優(yōu)選地為0.8或更少。
雖然已詳細描述本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明并不限于所說明的實施方式，可以各種方式修改和實施本發(fā)明。
(示例1)(1)減噪器測試試制具有雙面膠帶11的減噪器4，其具有如圖9所示的橫截面尺寸，其中圓周方向的兩個外端4E形成有具有如表1所示的規(guī)格的傾斜面部30。
試制一百個減噪器4，其中五個為一個單元成兩段式設(shè)置。十個單元被包裝在內(nèi)部尺寸為寬度540mm×高度335mm×長度1990mm的箱子中，將它們從愛知縣(Aichi)運輸?shù)礁u縣(Fukushima)。以使減噪器的縱向長度與卡車的運動方向相交的方式承載減噪器4。
在運輸后，檢查減噪器4，其中剝離紙從傾斜面部30的梢端P剝離的減噪器被評定為損壞產(chǎn)品，比較損壞產(chǎn)品的產(chǎn)生率。
將每個未被損壞的減噪器4粘附至輪胎的胎面內(nèi)表面3ti(輪胎尺寸215/45R17)，進行鼓耐久性測試。
關(guān)于海綿材料，使用了由INOAC公司生產(chǎn)的比重為0.039的醚基聚氨酯海綿(產(chǎn)品號ESH2)。
使用由NITTO DENKO生產(chǎn)的產(chǎn)品(產(chǎn)品號5000NS)作為雙面膠帶。
海綿的長度為1820mm。
(2)鼓耐久性測試使用具有兩個突起的鼓(直徑1.7mm)。在鼓的外周表面處形成有具有梯形橫截面(高度為15mm、下底為40mm，上底為20mm)的兩個突起。
使具有減噪器的輪胎在具有所述突起的鼓上于如下條件下行駛至10000km，所述條件為內(nèi)壓(230kPa)、輪輞(17×7JJ)、負荷(6.2kNJATMA限定的最大負荷的1.2倍)、速度(60km/h)。
每1000km檢查在減噪器的圓周方向的外端中是否出現(xiàn)破裂或者損壞，并查明當破裂或者損壞產(chǎn)生時的總行駛距離。
如表1所示，能夠確定本實施方式的組件在確保公路噪音降低效果的同時能夠抑制在輪胎圓周方向外端處產(chǎn)生減噪器的破裂和損壞，并且能夠增強減噪器的耐久性。
表1


-待續(xù)-
-接續(xù)-

在表1中，″○″意思是存在，″×″意思是不存在。
(示例2)根據(jù)表2所示的規(guī)格，試制具有減噪器的充氣輪胎。
使用了具有規(guī)格大致與第一實施方式的規(guī)格相同的減噪器的充氣輪胎。
輪胎尺寸215/45ZR17帶束層寬度BW166mm氣壓230kPa輪輞尺寸17×7JJ減噪器如表2示出自由面的角部的規(guī)格。
輪胎的圓周方向的長度L1840mm將兩端以45度的漸縮角θ切割，一端以S＝5mm的方式切割(圖7(B))。
固定方法長減噪器沿著輪胎的胎腔表面的胎面區(qū)域彎曲，并用雙面膠帶(由Ebisu-chemical公司生產(chǎn)的“E700”)粘貼。
雙面膠帶具有與減噪器的固定面的尺寸相同的尺寸。
測試方法如下<公路噪音性能>
將具有減噪器的充氣輪胎組裝至輪輞，并安裝在2000cc的日本FF型車輛的全部車輪上。
車輛在公路噪音測量公路(崎嶇的瀝青路)上以60km/h行駛。
乘客室中的噪音由設(shè)置在司機座位的側(cè)部上的耳朵位置處的麥克風(fēng)收集，測量圍繞窄帶230Hz的柱狀共鳴音的峰值的聲壓。
在采用比較例作為基準的同時以增加/降低值示出評價結(jié)果。
在此，0(零)意思是與基準值相同，+(加)意思是公路噪音增加。
<耐久性>
使得車輛在鼓(直徑1.7m)上分別行駛至2000km、4000km、6000km和8000km。鼓設(shè)置有彼此分離180度的兩個突起(高度15mm、寬度15mm)目測減噪器是否出現(xiàn)損壞。
損壞的減噪器用×示出，未損壞的減噪器用o示出。
在減噪器損壞后，測試中斷。
內(nèi)壓230kPa負荷6.2kN(在JATMA中限定的最大值的1.2倍)行駛速度80km/h在表2中示出測試結(jié)果。
根據(jù)測試結(jié)果，確定本實施方式的具有減噪器的充氣輪胎具有優(yōu)秀的公路噪音降低效果和耐久性。
表2

權(quán)利要求
1.一種充氣輪胎與輪輞的組件，其包括位于由輪輞和組裝至該輪輞的充氣輪胎形成的輪胎胎腔中的減噪器，該減噪器中使用沿輪胎的圓周方向延伸并且體積(V2)為胎腔的總體積(V1)的0.4％至20％的海綿材料，其中所述減噪器包括固定至環(huán)繞所述胎腔的表面的固定面和朝向所述胎腔的自由面，從所述固定面到所述自由面的厚度的最大值的范圍為5mm到50mm，包括厚的峰部和薄的谷部，所述減噪器在輪胎圓周方向上的外端中的至少一個形成為傾斜面部，所述傾斜面部包括從所述固定面突起的第一傾斜面和從所述第一傾斜面延伸至所述自由面的第二傾斜面，形成在所述第一傾斜面和所述固定面之間的傾斜角(θ1)的范圍為60度到120度，并且形成在所述第二傾斜面和所述固定面之間的傾斜角(θ2)的范圍為15度到70度且其小于所述傾斜角(θ1)。
2.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎與輪輞的組件，其中，所述第一傾斜面與所述第二傾斜面之間的交點距離所述固定面的徑向高度(h)的范圍為3mm到15mm。
3.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎與輪輞的組件，其中，所述減噪器的傾斜面部形成有剖切掉頂點的倒角部，所述減噪器的側(cè)表面、所述第一傾斜面和所述固定面在所述頂點處彼此相交。
4.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎與輪輞的組件，其中，用雙面膠帶作為所述減噪器的固定裝置。
5.一種充氣輪胎與輪輞的組件，其包括位于由輪輞和組裝至該輪輞的充氣輪胎形成的輪胎胎腔中的減噪器，該減噪器中使用沿所述輪胎的圓周方向延伸并且體積(V2)為胎腔的總體積(V1)的0.4％至20％的海綿材料，其中所述減噪器包括固定至環(huán)繞所述胎腔的表面的固定面和朝向所述胎腔的自由面，從所述固定面到所述自由面的厚度的最大值的范圍為5到50mm，包括厚的峰部和薄的谷部，所述減噪器在輪胎圓周方向上的外端中的至少一個形成為傾斜面部，并且所述減噪器的自由面在寬度方向上以大致梯形波的形式形成波狀，所述梯形波的角部倒角成曲率半徑為2.0mm到10.0mm的弧，形成至少兩個峰部以及位于其間的谷部。
6.如權(quán)利要求5所述的充氣輪胎與輪輞的組件，其中，所述弧的曲率半徑的范圍為3.0mm到6.0mm。
7.如權(quán)利要求5所述的充氣輪胎與輪輞的組件，其中，所述減噪器的弧包括外弧和內(nèi)弧，所述外弧的中心在所述減噪器的側(cè)部上，而所述內(nèi)弧的中心在所述減噪器外部，所述外弧的曲率半徑小于所述內(nèi)弧的曲率半徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種充氣輪胎與輪輞的組件，其在胎腔中設(shè)置減噪器，該減噪器中的海綿材料沿輪胎圓周方向延伸并且體積(V2)為輪胎的胎腔的總體積(V1)的0.4％至20％，其中，所述減噪器包括固定至環(huán)繞所述胎腔的表面的固定面和朝向所述胎腔的自由面，從固定面到自由面的最大值的范圍為5mm到50mm，包括厚的峰部和薄的谷部；所述減噪器在輪胎圓周方向上的外端的至少其中之一形成傾斜面部，該傾斜面部包括從所述固定面突起的第一傾斜面和從所述第一傾斜面延伸至所述自由面的第二傾斜面。
文檔編號B60C9/00GK1978226SQ20061016214
公開日2007年6月13日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月8日
發(fā)明者湯川直樹 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社