專利名稱：輪胎空腔共鳴抑制裝置以及充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎空腔共鳴抑制裝置以及充氣輪胎，更詳細(xì)地說，涉及為了改善輪胎振動而設(shè)的輪胎空腔共鳴抑制裝置以及裝設(shè)了該輪胎空腔共鳴抑制裝置的充氣輪胎。
背景技術(shù)：
在形成于車輪的輪輞和裝設(shè)在該輪輞上的充氣輪胎之間的密閉的輪胎空腔部所產(chǎn)生的空腔共鳴現(xiàn)象，成為輪胎噪音的較大要因。例如，對于在行駛中在250Hz附近一直能夠聽到的噪音和越過公路的接縫等時產(chǎn)生的沖擊音，該空腔共鳴現(xiàn)象參與其中。
作為降低由這樣的空腔共鳴現(xiàn)象產(chǎn)生的噪音的方法，有提案在輪胎的空腔部內(nèi)配置吸音材料而吸收共鳴音，或者以劃分輪胎的空腔部的方式在輪輞上裝設(shè)屏蔽板。但是，由于吸音材料不能根本上抑制空腔共鳴的產(chǎn)生，因此通過可以實際地裝設(shè)在輪胎內(nèi)部的吸音材料無法充分地得到噪音的降低效果。另外，當(dāng)在輪輞上裝設(shè)了屏蔽板時，輪輞組裝性能惡化。
相對于此，近年來，提出了下述的輪胎空腔共鳴抑制裝置通過使輪胎的空腔部的截面形狀在輪胎圓周方向上變化，使共鳴頻率與車輪的旋轉(zhuǎn)一起時刻變化，由此有效地降低空腔共鳴音(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)。但是，由于裝設(shè)了輪胎空腔共鳴抑制裝置的充氣輪胎的質(zhì)量分布在圓周上不均勻，因此會有在車輛行駛時助長輪胎的振動的問題。
專利文獻(xiàn)1日本特開2000-113902號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2003-226104號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供可以無損空腔共鳴音降低效果地改善輪胎振動的輪胎空腔共鳴抑制裝置以及裝設(shè)了該輪胎空腔共鳴抑制裝置的充氣輪胎。
用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的輪胎空腔共鳴抑制裝置，是裝設(shè)在面向充氣輪胎的空腔部的胎面部的內(nèi)表面上的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其特征在于包括用于使上述空腔部的輪胎子午線截面的截面積變化的截面積變化構(gòu)件，和用于將該截面積變化構(gòu)件固定在上述胎面部內(nèi)表面上的環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件；上述彈性固定構(gòu)件具有安裝上述截面積變化構(gòu)件的安裝部和不安裝該截面積變化構(gòu)件的非安裝部，并且設(shè)置成上述彈性固定構(gòu)件的質(zhì)量在非安裝部處的質(zhì)量比安裝部處的重。
本發(fā)明的其他的輪胎空腔共鳴抑制裝置，是裝設(shè)在面向充氣輪胎的空腔部的胎面部的內(nèi)表面上的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其特征在于包括用于使上述空腔部的輪胎子午線截面的截面積變化的截面積變化構(gòu)件，和用于將該截面積變化構(gòu)件固定在上述胎面部內(nèi)表面上的環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件；在安裝在該彈性固定構(gòu)件上的上述截面積變化構(gòu)件上形成有孔部。
本發(fā)明的又一其他的輪胎空腔共鳴抑制裝置，是裝設(shè)在面向充氣輪胎的空腔部的胎面部的內(nèi)表面上的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其特征在于包括用于使上述空腔部的輪胎子午線截面的截面積變化的截面積變化構(gòu)件，和用于將該截面積變化構(gòu)件固定在上述胎面部內(nèi)表面上的環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件；上述彈性固定構(gòu)件具有安裝上述截面積變化構(gòu)件的安裝部和不安裝該截面積變化構(gòu)件的非安裝部，在該非安裝部上設(shè)置有質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件。
本發(fā)明的又一其他的輪胎空腔共鳴抑制裝置，是裝設(shè)在面向充氣輪胎的空腔部的胎面部的內(nèi)表面上，并具備構(gòu)成得可以使該空腔部的輪胎子午線截面的截面積變化的環(huán)狀截面積變化構(gòu)件的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其特征在于在將該輪胎空腔共鳴抑制裝置沿著周向在1周上任意地36等分時所形成的區(qū)域，將最大質(zhì)量Ma的區(qū)域與最小質(zhì)量Mb的區(qū)域的質(zhì)量比Ma/Mb設(shè)為1～10。
本發(fā)明的充氣輪胎的特征在于裝設(shè)了上述輪胎空腔共鳴抑制裝置的任意之一。
根據(jù)上述的本發(fā)明，由于可以使裝設(shè)了輪胎空腔共鳴抑制裝置的充氣輪胎的質(zhì)量分布在圓周上比以往均勻，因此可以改善車輛行駛時產(chǎn)生的輪胎振動。由于不使影響空腔共鳴抑制的截面積變化構(gòu)件的截面積變化，因此無損空腔共鳴抑制效果。


圖1是表示裝設(shè)了本發(fā)明的輪胎空腔共鳴抑制裝置的充氣輪胎的一個實施方式的輪胎子午線剖面圖；圖2是圖1的輪胎空腔共鳴抑制裝置的側(cè)視圖；圖3是圖2的輪胎空腔共鳴抑制裝置的部分放大圖；圖4是從內(nèi)周側(cè)觀察本發(fā)明的輪胎空腔共鳴抑制裝置的其它的實施方式的部分放大圖；圖5是從內(nèi)周側(cè)觀察本發(fā)明的輪胎空腔共鳴抑制裝置的另一實施方式的部分放大圖；圖6是從內(nèi)周側(cè)觀察本發(fā)明的輪胎空腔共鳴抑制裝置的另一實施方式的部分放大圖；圖7是表示本發(fā)明的輪胎空腔共鳴抑制裝置的另一實施方式的部分放大側(cè)視圖。
具體實施例方式
下面，一邊參照附圖一邊詳細(xì)地對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
圖1表示裝設(shè)了本發(fā)明的輪胎空腔共鳴抑制裝置的充氣輪胎的一個實施方式，1為輪胎空腔共鳴抑制裝置，10為以裝設(shè)在車輪20的輪輞21上的狀態(tài)表示的充氣輪胎。
充氣輪胎10包括胎面部11，左右一對胎圈部12，和將這些胎面部11與胎圈部12互相連接的左右一對胎側(cè)部13。由輪胎內(nèi)表面14所包圍的空間成為空腔部15，并以通過輪輞21將空腔部15密閉的方式，將充氣輪胎10安裝在車輪20上。
另外，雖然沒有圖示，但在輪胎內(nèi)部在左右的胎圈部12間延伸設(shè)置有簾布層，在胎面部11的簾布層外周側(cè)上設(shè)置有多個帶束層。在左右的胎圈部12內(nèi)分別埋設(shè)有胎圈芯，簾布層的兩端部在胎圈芯的周圍從輪胎內(nèi)側(cè)向外側(cè)翻卷。
輪胎空腔共鳴抑制裝置1，裝設(shè)在面向充氣輪胎10的空腔部15的胎面部11的內(nèi)表面14a上，包括用于使空腔部15的輪胎子午線截面的截面積變化的截面積變化構(gòu)件2，和用于將截面積變化構(gòu)件2固定在胎面部11的內(nèi)表面14a上的環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件3。
截面積變化構(gòu)件2，如圖2所示具有一定的厚度，并被安裝在彈性固定構(gòu)件3的外周面3a的相對的2個部位上。截面積變化構(gòu)件2，不局限于圖示的2個部位，也可以配置在2個以上的多個部位。優(yōu)選地，以等間隔配置在2～4個部位為好。
作為構(gòu)成截面積變化構(gòu)件2的材料，只要是可以使截面積變化的材料沒有特別限制，但從輕量化的觀點出發(fā)可以優(yōu)選使用低比重的材料，例如可以優(yōu)選列舉泡沫樹脂等。優(yōu)選地，截面積變化構(gòu)件2由海綿構(gòu)成為好，所述海綿由泡沫樹脂等構(gòu)成。
彈性固定構(gòu)件3是將由彈性體構(gòu)成的帶狀的帶體形成為環(huán)狀的構(gòu)件，并設(shè)置成其兩端部3b由一對緊固帶4緊固。由該彈性固定構(gòu)件3的彈性力將輪胎空腔共鳴抑制裝置1安裝在胎面部11的內(nèi)表面14a上。
彈性固定構(gòu)件3，具有安裝截面積變化構(gòu)件2的安裝部3X和不安裝截面積變化構(gòu)件2的非安裝部3Y，如圖3所示，非安裝部3Y的厚度比安裝部3X的厚度厚，由此使彈性固定構(gòu)件3的質(zhì)量在非安裝部3Y比安裝部3X重。
作為構(gòu)成彈性固定構(gòu)件3的材料，只要可以賦予能夠裝設(shè)的彈性即可，可以優(yōu)選例示不銹鋼等金屬或尼龍樹脂、聚丙烯樹脂等樹脂。
作為使彈性固定構(gòu)件3的質(zhì)量在非安裝部3Y比安裝部3X重的方法，除了圖3所示的結(jié)構(gòu)，也可以如圖4、5所示那樣設(shè)置。圖4是使彈性固定構(gòu)件3的寬度在非安裝部3Y比安裝部3X寬的圖，圖5是僅在彈性固定構(gòu)件3的安裝部3X以規(guī)定的間隔沿著圓周方向形成了多個貫通的孔部5的圖。圖4、5所示的彈性固定構(gòu)件3的厚度都是一定的。
裝設(shè)了上述的輪胎空腔共鳴抑制裝置1的充氣輪胎10，由截面積變化構(gòu)件2使得空腔部15的輪胎子午線截面上的截面積在輪胎周向上變化，空腔共鳴頻率伴隨著輪胎旋轉(zhuǎn)時刻地變化，同一頻率下共鳴的時間縮短。因此，可以有效降低以往以來成為問題的大致200～250Hz的空腔共鳴所引起的噪音。另一方面，通過使彈性固定構(gòu)件3的質(zhì)量在非安裝部3Y處比安裝了截面積變化構(gòu)件2的安裝部3X重，可以使輪胎空腔共鳴抑制裝置1的質(zhì)量分布在周向上比以往均勻。因此，在具有輪胎空腔共鳴抑制裝置1的充氣輪胎1中，可以改善車輛行駛時產(chǎn)生的輪胎振動。
圖6表示本發(fā)明的輪胎空腔共鳴抑制裝置的其它的實施方式的主要部分，該輪胎空腔共鳴抑制裝置1A是下述的裝置在上述的圖1的輪胎空腔共鳴抑制裝置1中，將環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件3的厚度設(shè)為一定，另一方面，在截面積變化構(gòu)件2的內(nèi)周面2a上形成多個孔部6，由此使截面積變化構(gòu)件2輕量化，由此使得輪胎空腔共鳴抑制裝置1A的質(zhì)量分布在周向上比以往均勻。
孔部6，可以設(shè)為從內(nèi)周面2a貫通到外周面2b(參照圖2)，另外也可以不貫通。孔部6，如圖所示形成在內(nèi)周面2a上，其開口部6a優(yōu)選設(shè)為面向空腔部15，利用該孔部6可以進(jìn)一步抑制空腔共鳴。
圖7表示本發(fā)明的輪胎空腔共鳴抑制裝置的又一其它的實施方式的主要部分，該輪胎空腔共鳴抑制裝置1B在上述的圖1的輪胎空腔共鳴抑制裝置1中，將環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件3的厚度設(shè)為一定，另一方面，在非安裝部3Y上設(shè)置帶狀的質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件7，由此使得輪胎空腔共鳴抑制裝置1B的質(zhì)量分布在周向上比以往均勻。
質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件7，只要可以進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整，可以使用現(xiàn)有技術(shù)中公知的材料，優(yōu)選為，由具有截面積變化構(gòu)件2的表觀密度的5倍或以上的密度(kg/m3)的構(gòu)件構(gòu)成，例如，從質(zhì)量、耐久性的觀點出發(fā)可以優(yōu)選使用橡膠等。構(gòu)成質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件7的構(gòu)件的密度的上限值沒有特別限定，越大越可以使質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件7的厚度減薄，因而是優(yōu)選的。為了使輪胎空腔共鳴抑制裝置1B的質(zhì)量分布更加均勻，質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件7優(yōu)選為，在非安裝部3Y的至少一面(在圖中例示了外周面3a)上，沿著周向在非安裝部3Y的全長上以均勻的厚度連續(xù)地設(shè)置。
當(dāng)然，也可以將圖3、4、5、6、7所示的結(jié)構(gòu)適當(dāng)組合起來。
在本發(fā)明中，上述的輪胎空腔共鳴抑制裝置1、1A、1B，如圖2表示其一部分那樣，為了有效地改善輪胎振動，優(yōu)選為，在沿著環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件3的圓周方向在1周上任意地36等分時所形成的區(qū)域(分割角度為10度的區(qū)域)N，最大質(zhì)量Ma(kg)的區(qū)域Na與最小質(zhì)量Mb(kg)的區(qū)域Nb的質(zhì)量比Ma/Mb為1～10的范圍。從均勻性，特別是RFV(側(cè)向力變量)方面考慮，優(yōu)選為1～6，更優(yōu)選為1～3。
在上述的實施方式中，對于具備用于使輪胎的空腔部15的輪胎子午線截面的截面積變化的截面積變化構(gòu)件2、和用于將其固定在胎面部11的內(nèi)表面14a上的環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件3的輪胎空腔共鳴抑制裝置1、1A、1B進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不局限于此，也可以是下述的輪胎空腔共鳴抑制裝置等，即，具備將內(nèi)周面設(shè)為波紋狀或凹凸?fàn)疃纱耸箍涨徊?5的截面積變化的環(huán)狀的截面積變化構(gòu)件，不使用彈性固定構(gòu)件3而通過粘接劑等將該環(huán)狀的截面積變化構(gòu)件固定在胎面部11的內(nèi)表面14a上。這樣在由環(huán)狀的截面積變化構(gòu)件構(gòu)成的輪胎空腔共鳴抑制裝置的情況下，也可以通過設(shè)為上述的質(zhì)量比Ma/Mb的范圍，來改善輪胎振動。
實施例分別制作使用于輪胎尺寸205/65R15的充氣輪胎的、設(shè)置了質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件的本發(fā)明的輪胎空腔共鳴抑制裝置(實施例)和沒有質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件的輪胎空腔共鳴抑制裝置(比較例)。
各輪胎空腔共鳴抑制裝置，都在截面積變化構(gòu)件上使用由密度50kg/m3的泡沫樹脂構(gòu)成的海綿(截面積6.0×10-3m2)，在彈性固定構(gòu)件上使用由密度900kg/m3的聚丙烯樹脂構(gòu)成的帶體(截面積2.0×10-5m2)，并如圖2所示將截面積變化構(gòu)件設(shè)在彈性固定構(gòu)件的2個部位上。質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件，使用密度1300kg/m3的橡膠，截面積為1.2×10-5m2。另外，各輪胎空腔共鳴抑制裝置的質(zhì)量比Ma/Mb如表1所示。
將各輪胎空腔共鳴抑制裝置分別裝設(shè)在輪胎尺寸205/65R15的充氣輪胎上，并將該充氣輪胎組裝在輪輞尺寸15×61/2JJ的輪輞上，將空氣壓力設(shè)為220kPa，然后安裝在排量2500cc的轎車上。通過下面所示的方法進(jìn)行輪胎的空腔共鳴音和振動的評價試驗，得到表1所示的結(jié)果。
輪胎的空腔共鳴音和輪胎振動在試驗道路上，實施由試車駕駛員進(jìn)行的感覺試驗，并以使用沒有裝設(shè)輪胎空腔共鳴抑制裝置的充氣輪胎的情況為基準(zhǔn)，評價其結(jié)果。
表1

從表1可知，本發(fā)明可以維持空腔共鳴抑制效果同時改善輪胎振動。
工業(yè)實用性具有上述優(yōu)異效果的本發(fā)明的輪胎空腔共鳴抑制裝置，可以作為降低由充氣輪胎的空腔部引起的輪胎噪音的裝置而非常有效地使用。
權(quán)利要求
1.一種輪胎空腔共鳴抑制裝置，它是裝設(shè)在面向充氣輪胎的空腔部的胎面部的內(nèi)表面上的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其中包括用于使上述空腔部的輪胎子午線截面的截面積變化的截面積變化構(gòu)件，和用于將該截面積變化構(gòu)件固定在上述胎面部內(nèi)表面上的環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件；上述彈性固定構(gòu)件具有安裝上述截面積變化構(gòu)件的安裝部和不安裝該截面積變化構(gòu)件的非安裝部，并且上述彈性固定構(gòu)件的質(zhì)量在非安裝部處比安裝部重。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其中上述彈性固定構(gòu)件的厚度在非安裝部處比安裝部厚。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其中上述彈性固定構(gòu)件的寬度在非安裝部處比安裝部寬。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其中在上述彈性固定構(gòu)件的安裝部上形成有孔部。
5.一種輪胎空腔共鳴抑制裝置，它是裝設(shè)在面向充氣輪胎的空腔部的胎面部的內(nèi)表面上的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其中包括用于使上述空腔部的輪胎子午線截面的截面積變化的截面積變化構(gòu)件，和用于將該截面積變化構(gòu)件固定在上述胎面部內(nèi)表面上的環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件；在安裝于該彈性固定構(gòu)件上的上述截面積變化構(gòu)件上形成有孔部。
6.如權(quán)利要求5所述的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其中上述孔部的開口面向上述空腔部。
7.一種輪胎空腔共鳴抑制裝置，它是裝設(shè)在面向充氣輪胎的空腔部的胎面部的內(nèi)表面上的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其中包括用于使上述空腔部的輪胎子午線截面的截面積變化的截面積變化構(gòu)件，和用于將該截面積變化構(gòu)件固定在上述胎面部內(nèi)表面上的環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件；該彈性固定構(gòu)件具有安裝上述截面積變化構(gòu)件的安裝部和不安裝該截面積變化構(gòu)件的非安裝部，并在該非安裝部上設(shè)置有質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件。
8.如權(quán)利要求7所述的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其中上述質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件由具有截面積變化構(gòu)件的表觀密度的5倍或以上的密度的構(gòu)件構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1～8中的任意一項所述的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其中在將上述輪胎空腔共鳴抑制裝置沿著上述環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件的周向在1周上任意地36等分時所形成的區(qū)域中，將最大質(zhì)量Ma的區(qū)域與最小質(zhì)量Mb的區(qū)域的質(zhì)量比Ma/Mb設(shè)為1～10。
10.如權(quán)利要求1～9中的任意一項所述的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其中上述彈性固定構(gòu)件由金屬或樹脂制的帶狀的帶體構(gòu)成。
11.一種輪胎空腔共鳴抑制裝置，它被裝設(shè)在面向充氣輪胎的空腔部的胎面部的內(nèi)表面上，并具備構(gòu)成得能夠使該空腔部的輪胎子午線截面的截面積變化的環(huán)狀的截面積變化構(gòu)件，其中在將該輪胎空腔共鳴抑制裝置沿著周向在1周上任意地36等分時所形成的區(qū)域中，將最大質(zhì)量Ma的區(qū)域與最小質(zhì)量Mb的區(qū)域的質(zhì)量比Ma/Mb設(shè)為1～10。
12.如權(quán)利要求1～11中的任意一項所述的輪胎空腔共鳴抑制裝置，其中上述截面積變化構(gòu)件由海綿構(gòu)成。
13.一種裝設(shè)了權(quán)利要求1～12中的任意一項所述的輪胎空腔共鳴抑制裝置的充氣輪胎。
全文摘要
本發(fā)明提供一種裝設(shè)在面向充氣輪胎的空腔部的胎面部的內(nèi)表面上的輪胎空腔共鳴抑制裝置。輪胎空腔共鳴抑制裝置包括用于使空腔部的輪胎子午線截面的截面積變化的截面積變化構(gòu)件，和用于將截面積變化構(gòu)件固定在內(nèi)表面上的環(huán)狀的彈性固定構(gòu)件。彈性固定構(gòu)件具有安裝截面積變化構(gòu)件的安裝部和沒有安裝截面積變化構(gòu)件的非安裝部，并使非安裝部的質(zhì)量比安裝部大。
文檔編號B60C5/00GK1914052SQ20058000335
公開日2007年2月14日 申請日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月29日
發(fā)明者池田俊之, 丹野篤, 山內(nèi)裕司, 秋好靖二 申請人:橫濱橡膠株式會社, 三菱自動車工業(yè)株式會社