含有泡沫层的轮胎制造技术

本发明专利技术涉及一种轮胎，其包括至少一个通过两个侧壁和两个胎圈延伸的胎冠，胎圈底部用于安装在轮缘座上，还包括锚固在两个胎圈中的胎体型增强结构和位于轮胎内壁上的由泡沫材料构成的层，其特征在于所述泡沫层的至多２０％的表面结合到轮胎结构上，而其余部分不结合。

【技术实现步骤摘要】

[0001]本专利技术涉及一种轮胎，该轮胎在车辆中的行驶噪音被降低以提高舒适度。
技术介绍
[0002]大量的噪音污染了车辆的环境。其中一些噪音来自于轮胎。在此类噪音中，空腔模式(Cavity Mode)这一部分的噪音尤其令人烦恼。所述的空腔模式是指轮胎内的空气柱的共振。[0003]轮胎行驶时，车辆中的内部噪音的频率范围在80到500Hz。空腔模式的频率是轮胎尺寸的函数。在非常低的速度下，第一空腔模式(First Cavity Mode，FCM)的峰值大约为230Hz。[0004]在行驶时会出现两个峰值。在80km/h的速度下，这些峰值的频率大约为210和250Hz。图1清楚地显示了这些频率。从舒适度的角度主观地看，由于这些FCM峰值是可以清晰地听见的，它们最为令人烦恼。[0005]已知将可移动组件放置在轮胎中会对内部噪音产生有益的作用，特别是抑制第一空腔模式。文件EP 1214205B1清楚地说明了其原理。开放形泡沫材料(open cell material)的颗粒被放在轮胎空腔中。[0006]美国专利6343843公开了一种充气轮胎，其设置有类似麻布的材料，用于抑制轮胎空腔的空气共振。[0007]另外，文件US 2001/0004924公开了在空腔内填充泡沫或其他材料，例如沙子。[0008]US 4252378描述了一种设计构造，其中的轮缘填充有泡沫。[0009]EP 1510366A1描述了一种在胎冠区域下设置噪音抑制体的设计构造。[0010]前述各系统都是复杂而昂贵的。-->[0011]FR 2233194描述了一种轮胎，其内壁上具有封闭形泡沫的泡沫橡胶层，其各单元充有加压气体。[0012]DE 10220193描述了一种轮胎，其包括设置在轮胎内腔中的壁，该壁结合到两个胎圈而不结合到内壁的其他位置。该壁包括用于抑制轮胎空腔的空气共振的微孔。
技术实现思路
[0013]为了克服这些缺陷，本专利技术提出了一种轮胎，其包括通过两个侧壁和两个胎圈延伸的至少一个胎冠，胎圈底部适于安装在轮缘座上，还包括锚固在两个胎圈中的胎体型增强结构和位于轮胎内壁上的由泡沫材料(cellular material)构成的层，其特征在于所述泡沫层的至多20％的面积结合到轮胎结构上，而其余部分不结合，并且泡沫层在任意轴向截面中的曲线长度Lca大于与所述泡沫层接触的轮胎内壁在该轴向截面中的曲线长度Lpa。[0014]泡沫层不在其整个表面上结合到轮胎大大增进了所获得的噪音降低效果。噪音改进颇为显著。相对于没有“自由”泡沫层的轮胎，对于与第一空腔模式(FCM)峰值对应的声谱区域以及频率在300到350Hz之间的区域而言，降噪值大于4dBA。[0015]由于泡沫层与轮胎相比是比较大的，对噪音的效果被增强了，这是说，即使在充气之后，泡沫层的表面也不是张紧的而是折叠的。这些折叠意味着空腔的几何形状不太平整，这对噪音的吸收而言属于有利因素。[0016]有利地，泡沫层通过其两个边缘结合到轮胎。[0017]而且，特别有利地，泡沫层在两个胎圈处结合到轮胎。[0018]有利地：1.1＜Lca/Lpa＜2.5。[0019]在任何轴向截面中的加长长度增强了行驶噪音衰减的效果。该效果在相对于轮胎长度加长10％时开始被感知，而在因数超过2.5时观察到泡沫层变得太重。[0020]类似地，泡沫层在任意纵向截面中的曲线长度Lcl有利地大于与所述泡沫层接触的轮胎内壁在该纵向截面中的曲线长度Lpl。[0021]有利地：1.1＜Lcl/Lpl＜2.5。-->[0022]根据一个有利实施例，泡沫层的材料包括丁基橡胶。[0023]这使得可以通过丁基橡胶的附加层的方式简易地将泡沫层附连到轮胎结构上。[0024]由丁基橡胶构成的泡沫材料在本领域中是公知的。例如，可以参考专利EP 1155801B1或EP 0912354B1。[0025]优选地，该层主要是封闭形泡沫(closed-cell)的层。[0026]根据本专利技术的轮胎的另一个实施例，该泡沫层包括第一非泡沫层和主要由位于轮胎空腔的最内侧的封闭形泡沫的泡沫材料形成的第二层。[0027]该实施例的优点是增强了轮胎的气密性。[0028]根据另一个实施例，该泡沫层包括主要由封闭形泡沫的泡沫材料制成的第一层和由开放形泡沫的泡沫材料制成的第二层。例如，该第二层可以由硫化后置入轮胎中的聚氨酯泡沫构成。[0029]根据本专利技术的轮胎可以有利地进一步包括由非泡沫材料形成的气密层，其连续地附连在轮胎结构上并位于泡沫层和轮胎结构之间。此实施例使轮胎具有极佳的气密性。[0030]泡沫层的厚度可以在0.5到10mm之间，优选地在1到4mm之间。[0031]泡沫层的密度可以在0.04到0.8g/cm3之间，优选地在0.06到0.3g/cm3之间。[0032]本专利技术的另一个主题是一种制造轮胎的工艺，该工艺包括下列步骤：-在制造鼓上放置一层含有发泡剂的材料；-在所述层的边缘施加一条粘结(bonding)材料；-施加一层构成轮胎内壁的材料，该材料含有与构成所述内壁的材料在化学上不相容的发泡剂；-完成轮胎结构的制备；以及-硫化轮胎。[0033]此工艺特别适用于泡沫层和其所接触的轮胎内壁在化学上不相容的情况。其足以使泡沫材料层在轮胎脱模时经过其膨胀阶段，从而该膨胀所产生的内应力破坏了硫化期间产生的泡沫层和面对泡沫-->层的轮胎壁之间的结合。因此，除了在结合区域之外，泡沫层完全从轮胎上脱离，该结合区优选地在两个胎圈处。当泡沫层由丁基橡胶构成并且轮胎的气密性橡胶不含有后者或者不存在后者时，就属于这种情况。结合区域中的粘合剂有利地由含有丁基橡胶而没有发泡剂的条所形成。[0034]当泡沫层和面向其的轮胎内壁在化学上相容时，有利地使用防粘连剂(anti-tack agent)，例如云母或白垩，以保证轮胎硫化之后泡沫层从轮胎的壁上分离。附图说明[0035]下面将结合所附的图1至8描述所有实施例的细节，其中：图1显示了在80km/h的速度下行驶时车辆的典型声谱；图2显示了包含有根据本专利技术的泡沫层的轮胎实例；图3显示了图2的轮胎安装在其所用的轮缘上并被充气；图4示意性地显示了通过根据本专利技术的腔室获得的改进；图5显示了将泡沫层结合到胎圈上的工艺；而图6、7和8示出了泡沫层装置的三个例子。具体实施方式[0036]下文中，轮胎的“轴向截面”是指经过轮胎的旋转轴线的任意截面；“横向截面”是指垂直于轮胎的旋转轴线的任意截面。[0037]图1显示了在以80km/h的速度下行驶的乘用车辆中测得的噪音幅度的典型声谱，该噪音幅度是频率的函数。特别标注出与在约为230Hz(箭头A)处的第一空腔模式相关的两个峰值。这两个峰值是可以清晰地听见的，从舒适度的角度来说，其对于车辆的司机或乘客而言是非常大的烦扰。[0038]图2显示了轴向截面中的根据本专利技术的轮胎1。该轮胎包括胎冠2和两个侧壁3，两个胎圈4从这两个侧壁延伸。胎体型增强结构5围绕胎圈钢丝6锚固在两个胎圈4中。该轮胎包括泡沫层10，所述泡沫层在两个胎圈4处结合到轮胎的内壁8，而其余部分不结合，即在侧壁3和胎冠2处不结合。泡沫层的结合表面只占其全部表面的一-->小部分，小于20％。结合该层的位置可以位于轮胎内壁上胎圈的任何区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎，其包括通过两个侧壁和两个胎圈延伸的至少一个胎冠，胎圈底部适于安装在轮缘座上，还包括锚固在两个胎圈中的胎体型增强结构和位于轮胎内壁上由泡沫材料构成的层，其特征在于所述泡沫层的至多２０％的表面结合到轮胎结构上，而其余部分不结合，并且泡沫层在任意轴向截面中的曲线长度Ｌ↓［ｃａ］大于与所述泡沫层接触的轮胎内壁在该轴向截面中的曲线长度Ｌ↓［ｐａ］。

【技术特征摘要】
FR 2007-4-26 07/031171、一种轮胎，其包括通过两个侧壁和两个胎圈延伸的至少一个胎冠，胎圈底部适于安装在轮缘座上，还包括锚固在两个胎圈中的胎体型增强结构和位于轮胎内壁上由泡沫材料构成的层，其特征在于所述泡沫层的至多20％的表面结合到轮胎结构上，而其余部分不结合，并且泡沫层在任意轴向截面中的曲线长度Lca大于与所述泡沫层接触的轮胎内壁在该轴向截面中的曲线长度Lpa。2、如权利要求1所述的轮胎，其中所述泡沫层通过其两个边缘结合到轮胎。3、如权利要求1或2所述的轮胎，其中所述泡沫层在两个胎圈处结合到轮胎。4、如权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其中：1.1＜Lca/Lpa＜2.5。5、如权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其中泡沫层在任意纵向截面中的曲线长度Lcl大于与所述泡沫层接触的轮胎内壁在该纵向截面中的曲线长度Lpl。6、如权利要求5所述的轮胎，其中：1.1＜Lcl/Lpl＜2.5。7、如权利要求1至6中任一项所述的轮胎，其中泡沫层包括丁基橡胶。8、如权利要求7所述的轮胎，其中泡沫层通过丁基橡胶附加层附连到轮胎结构。9、如权利要求1至8中任一项所述的轮胎，其中所述泡沫层是主-->要为封闭形泡沫的泡沫层。10、如权利要求1至8中任一项所述的轮胎，其中所述泡沫层包括第一非泡沫层和位于轮胎腔的最内侧由主要为封闭形泡沫的泡沫材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：J梅里诺洛佩斯，
申请(专利权)人：米其林技术公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]