專利名稱：輪胎內部的用于降低滾動噪音的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種輪胎，特別地，本發明涉及一種用于降低輪胎的滾動噪音的裝置。
背景技術：
為了降低車輛上的輪胎的滾動噪音，特別地，已知的操作是影響部分噪音，該部分 噪音由包含在輪胎及其安裝輪輞所限定的腔體內的充氣在振動過程中產生(這也是眾所 周知的“輪胎腔體噪聲”)；為此目的，已知的操作是在輪胎的內部(亦即輪胎的充氣壓強施 加到其上的部分)設置基于泡沫或者纖維的材料。專利申請JP2006-117115或者JP2004-082787描述了一種輪胎結構，其中所述輪
胎的內壁覆蓋有多根纖維，這些纖維形成了噪音衰減覆蓋層。雖然這些解決方案確實降低 了腔體噪音，但是他們還需進一步改進。具體而言，采用這些解決方案不能夠獲得高的纖維 體積密度。
發明內容
本發明的一個目的是提供解決該問題的方案，也就是說提出一種輪胎，其中輪胎 的內部腔體，亦即充氣壓力作用在其中的腔體，具有多根纖維，所述多根纖維具有覆蓋所述 腔體的體積密度，在限定所述腔體的輪胎壁的附近測量的該覆蓋密度遠高于通常的密度。為此，本發明提出了不使用空氣室的輪胎，該輪胎包括胎冠、側壁，所述胎冠具有 用于在行駛時與路面接觸的胎面，所述側壁在每一側上延伸所述胎冠，這些側壁連接至胎 圈，所述胎圈用于與安裝輪輞接觸，所述輪胎安裝在所述安裝輪輞上。該輪胎具有內壁，該 內壁與所述安裝輪輞限定了允許輪胎被充氣的內部腔體。在限定所述內部腔體的輪胎內壁的至少一部分上，該輪胎包括多個長型形狀的突 起，這些突起形成一個致密覆蓋層，該輪胎的特征在于，這些長型形狀的突起包括多根支撐 纖維和多根分支纖維，所述分支纖維連接至所述支撐纖維，每個支撐纖維具有兩個端部，其 中至少一個端部連接至所述輪胎的內壁。依照根據本發明的輪胎，能夠使輪胎的內壁具有合適的長度和體積密度的纖維， 該輪胎還適于對輪胎滾動時的內部腔體噪音具有充分的改進效果。根據本發明的第一實施方式，每個支撐纖維具有一個分支纖維，這使得能夠獲得 多根纖維，該多根纖維的長度大于能夠通過現有技術的方法獲得的纖維的長度。根據本發明的第二實施方式，每個支撐纖維具有多根分支纖維，從而獲得的體積 密度遠遠高于能夠通過僅僅將纖維連接至輪胎的內壁而獲得的體積密度。所述支撐纖維和所述分支纖維可以選自以下類型的纖維尼龍、PET、丙烯酸類纖 維、棉線、亞麻、羊毛或者人造纖維。優選地，所述支撐纖維(60)的長度為至少0. 5mm，至多10mm，直徑介于0. Olmm至 0. 5mm的范圍之間。優選地，所述支撐纖維的數量為每平方毫米單位面積至少5根，至多100根。
為了獲得滿意的體積密度，明智地，每個支撐纖維設置介于1根至20根之間的分 支纖維。為了實用的目的，使用植絨工藝(flocking process)(在文獻EP0691224A2所公 布的專利文件中進行了特別的描述)，將所述支撐纖維敷設至限定所述腔體的所述輪胎的 內壁，所述充氣壓強作用于該腔體中。類似地，通過使用相同類型的植絨工藝，由分支纖維 形成分支。根據已知的植絨工藝，在覆蓋用以接收所述支撐纖維的表面之后，接著，通過使 支撐纖維和胎面受到電場作用，所述支撐纖維被靜電沉積，該電場產生大約IOkV量級的高 的電位差。重復相同的操作以敷設所述分支纖維。剛剛描述的工藝是將多根纖維敷設至任何主體(特別是輪胎)的腔體表面而使他 們具有高的體積密度的有效方法。為此目的，根據本發明的工藝引入以下步驟-使用合適的粘合劑覆蓋用以接收線繩(strand)的所述表面；-通過使所述胎面受到產生高的電位差的電場作用，將所述支撐線繩靜電沉積在 所述表面上；-使用粘合劑覆蓋所述支撐線繩，以連接所述分支線繩；-通過使所述線繩和胎面受到產生高的電位差的電場作用，靜電沉積所述分支線 繩。根據需要可以重復最后一個操作多次。 在根據本發明的胎面的可選形式中，所述支撐纖維可以由橡膠制成，該材料可以 與內襯層的材料是相同類型，也可以與內襯層的材料不是相同類型。所述分支纖維可以與 所述支撐纖維相同，也可以與所述支撐纖維不同。在這種情況下，所述支撐纖維或者所述分 支纖維的長度介于0. 5mm至20mm之間，直徑介于0. 5mm至5mm之間。優選地，每平方毫米 單位面積的支撐纖維的數量在0. 1至5根之間。
本發明的其他特征和優點將通過參考附圖給出的下文描述而得以顯現，這些附圖 以非限制性實例的方式顯示了本發明的主題的一些實施方式。圖1以橫截面圖顯示了根據本發明的輪胎，該輪胎在其內表面上具有多根支撐纖 維，多根分支纖維粘附至該多根支撐纖維。圖2顯示了在圖1的輪胎的可選形式中使用的支撐纖維的放大圖。圖3顯示了各種輪胎所記錄的噪音水平之間的比較，其證明根據本發明的輪胎的 優勢。圖4顯示了用于覆蓋輪胎內部的突起的可選形式。圖5顯示了為了使支撐線繩加長，而將分支線繩固定至支撐線繩的植絨工藝的執 行過程。圖6顯示了多根分支線繩與一根支撐線繩結合在一起的植絨工藝的執行過程。
具體實施例方式附圖的描述圖1顯示了穿過根據本發明的輪胎1的子午截面(亦即在包含輪胎的旋轉軸線的平面上的截面)，輪胎1安裝在它的安裝輪輞2上并且充氣至其使用壓強。輪胎1包括胎冠3，胎冠3在徑向外側具有胎面31，胎面31用于在輪胎滾動時與路 面接觸。在胎冠3的軸向的每一側上，輪胎包括側壁4，側壁4將所述胎冠連接至胎圈5，其 目的是保證與安裝輪輞2的接觸。輪胎的內壁10與安裝輪輞2的外壁一同限定腔體100， 該腔體100用于容置氣體以充氣至對應于輪胎的使用壓強的給定壓強。為了達到良好的密 封效果，輪胎1的內壁10以已知的 方式覆蓋有橡膠混合物，該橡膠混合物對于充氣氣體是 氣密的。根據本發明的輪胎1在其內壁10上以及在對應于輪胎的胎冠的限制區域11中包 括阻尼結構，以降低滾動腔體噪音。根據本發明的該結構由長型形狀的多根突起6形成，這 些突起包括多根支撐纖維60和多根分支纖維61，所述分支纖維61連接至支撐纖維60或者 甚至連接至其他分支纖維。在該特殊情況下，支撐纖維60由尼龍制成并且平均長度為3mm。這些支撐纖維60 通過植絨工藝連接至輪胎的內壁10，該植絨工藝如下描述在粘合劑合成物沉積到輪胎的 內壁上后，更具體地，是在相關的區域中，該粘合劑、輪胎以及支撐纖維受到電場作用，該電 場在所述纖維和所述輪胎的內壁之間產生高的電位差。以這種方式，支撐纖維以特定的密 度噴射到該內壁上。接著，在支撐纖維和分支纖維之間進行類似的操作，在該情況下，分支 纖維被選擇為與支撐纖維相同。在最后的操作中，在施加電場之前，粘性合成物被噴射在支 撐纖維上，從而使分支纖維能夠粘附至所述支撐纖維。支撐纖維和分支纖維的平均長度基 本相同，并且等于3mm。該最后的操作甚至能夠重復，以略微增大纖維的填充/覆蓋的體積 密度(不論是支撐纖維還是分支纖維)，從而增強當滾動時在腔體中的充氣的對振動的阻 尼效應。在所示的完全非限制的實例中，分支纖維的直徑大致等于支撐纖維的直徑，并且直 徑等于50微米。當希望獲得高體積密度的分支纖維時，推薦選擇橫截面略微小于支撐纖維的橫截 面的分支纖維，并且使每根支撐纖維支撐1至10(或者甚至更多)根分支纖維。噴射粘合 劑的操作以及此后的分支的形成可以在第一組分支纖維已經被敷設后重復進行在這種情 況下，新的分支纖維從支撐纖維上分支上并從已經敷設的分支纖維上分支。雖然根據圖1的所描述的實例僅顯示了覆蓋有根據本發明的突起的輪胎的一部 分輪廓，但是延伸輪胎的內壁的覆蓋是很容易的，從而輪胎從一個胎圈到另一胎圈，具有由 多根根據本發明的突起形成的覆蓋層，每個突起由一個支撐纖維組成，至少一個分支纖維 連接至該支撐纖維。圖2顯示了長型突起6的放大視圖，長型突起6包括支撐纖維60，支撐纖維60具 有多個分支點7，多根分支纖維61粘附至該分支點7。可以看到，在分支纖維61和支撐纖 維60之間的粘結點或者分支點7全部沿著支撐纖維形成。在該特殊情況下，支撐纖維的長 度大于分支纖維的長度。此外，粘附至支撐纖維60的一些分支纖維61本身具有分支纖維 611，這使得能夠在輪胎的內壁附近增大填充突起6的體積密度。優選地，在每平方毫米的單位面積的支撐纖維的數量至少等于0. 1根纖維每平方 毫米，更優選地，大于0. 5根纖維每平方毫米。圖3顯示了通過(如圖1顯示并描述的)根據本發明的輪胎與覆蓋有未分支的纖 維(這些纖維對應于本發明的輪胎的支撐纖維)的輪胎進行比較獲得的測量結果。該輪胎的尺寸是215/55R 17。曲線A對應于沒有任何覆蓋層的相同尺寸的參考輪胎，曲線B對應 于具有未分支的纖維的輪胎，最后曲線C對應于根據本發明的輪胎。裝配有四個相同輪胎 的車輛內部的噪音被測量。在路面上的行駛速度為40km/h，該路面具有易于在輪胎內產生 腔體噪音的表面覆蓋物。在輪胎內部測量內部噪音。214Hz的頻率峰值對應于腔體噪音頻 率。腔體噪音的降低被視為在該頻率處噪音強度的降低。
在參考輪胎A (沒有內部覆蓋物)上的改進 輪胎 B-2. 6dBA
輪胎C (本發明)-4. 9dBA可以看到，根據本發明的輪胎相對于沒有內部覆蓋物的參考輪胎提供了 4. 9dBA 改進，該參考輪胎，并且在具有由未分支的纖維組成的覆蓋物的輪胎上提供了 2. 6dBA的改 進。在長型突起6的另一實施方式中，如圖4所示，支撐纖維60由第一分支纖維61延 伸，第一分支纖維61本身由第二分支纖維62延伸。在該實施方式中，所有所使用的支撐纖 維和分支纖維是相同的。因此，能夠通過隨后連續幾次使用用于連接(支撐和分支)纖維 的相同的工藝而獲得相當大長度的突起。圖5顯示了植絨工藝的執行過程，由此支撐線繩402通過分支線繩403而得到延 伸，分支線繩403具有與支撐線繩相同的尺寸特性。該執行過程能夠制造如圖4所示的那 種突起。首先，主體400覆蓋在具有用于連接線繩的粘合劑401的一個表面上。支撐線繩 402受到高的負電荷作用，而主體400和粘合劑401受到高的正電荷作用(圖5. 1)。在這些 電荷的作用下，支撐線繩402釋放并且噴射到主體400的覆蓋有粘合劑的表面上(圖5. 2)。 支撐線繩402的密度是介于主體400的每平方毫米面積上2至50根線繩(包括端點值)。 在第二步中(圖5. 3)，通過使這些分支纖維受到高的負電荷作用，而主體400、粘合劑401 和支撐纖維402受到高的正電荷作用，分支纖維403噴射到主體400處的支撐纖維上。圖 5. 4顯示主體400的覆蓋有支撐線繩402的表面，支撐線繩402通過支撐線繩403延伸。粘 性的用于覆蓋支撐線繩402和分支線繩403的粘合劑401是環氧類型樹脂，或者優選地為 水溶性粘合劑，從而減少與將分支線繩403粘附至支撐線繩402相關的硬度增大。在圖6所示的另一實施方式中，使用與圖5所示的實施方式的描述中所使用的支 撐線繩相同的支撐線繩502。第一步(圖6.1和6. 2)以相同的方式將支撐線繩402敷設至 主體500的覆蓋粘合劑的表面501上。在第二步(圖6.3)中，大量尺寸小于支撐線繩的分 支線繩503被充以負電荷。通過該操作，如圖6. 4所示，多根分支線繩503能夠連接至每個 支撐線繩502。本發明不限于所描述及所示的實例，并且在不偏離本發明的范圍的情況下可以對 本發明進行各種改進。在胎面上形成的腔體(凹槽、切口)還可以具有相同類型的長型突 起，該突起由至少一個支撐纖維形成，至少一個分支纖維連接至該支撐纖維。此外，以上所述描述的纖維具有圓形或者大致為圓形的橫截面本發明不以任何 方式限制于該特定形狀，能夠以等效方式采用任意其他形狀。
最后，以上所描述的實施方式是一種支撐纖維直接連接至輪胎的內壁的實施方式，其中在根據本文件所描述的工藝的第二步中，分支纖維連接至這些支撐纖維。可以證明 更方便的是依照輪胎的尺寸，例如通過將本身支撐著分支纖維的支撐纖維覆蓋到一個合 適的材料薄層上，獨立于輪胎形成覆蓋材料。接著，該覆蓋材料能夠安裝至輪胎或者輪子的 內壁，例如通過粘性連接將其連接。
權利要求
一種輪胎，該輪胎不使用空氣室，該輪胎(1)包括胎冠(3)、側壁(4)，所述胎冠(3)具有用于在行駛時與路面接觸的胎面(31)，所述側壁(4)在每一側延伸所述胎冠，這些側壁連接至胎圈(5)，所述胎圈(5)用于與安裝輪輞(2)接觸，所述輪胎安裝在所述安裝輪輞(2)上，該輪胎具有內壁(10)，內壁(10)與所述安裝輪輞(2)一起限定了內部腔體(100)以允許輪胎被充氣，在限定所述內部腔體(100)的它的內壁(10)的至少一部分(11)上，該輪胎包括多根長型形狀的突起(6)，這些突起(6)形成一個致密覆蓋層，該輪胎的特征在于，這些長型形狀的突起(6)包括多根支撐纖維(60)和多根分支纖維(61)，所述分支纖維連接至所述支撐纖維，每個支撐纖維(60)具有兩個端部，其中至少一個端部(601)連接至所述輪胎的內壁(10)。
2.根據權利要求1所述的輪胎，其特征在于，所述支撐纖維(60)和所述分支纖維(61) 選自尼龍、PET、丙烯酸類纖維、棉線、亞麻、羊毛或者人造纖維。
3.根據權利要求2所述的輪胎，其特征在于，所述支撐纖維(60)的長度為至少0.5mm, 至多10mm，直徑介于0. 01mm至0. 5mm之間。
4.根據權利要求1至3中的任意一項所述的輪胎，其特征在于，所述支撐纖維(60)的 數量為每平方毫米的單位面積上至少5至100根。
5.根據權利要求1至4中的任意一項所述的輪胎，其特征在于，連接至一個支撐纖維 (60)的分支纖維(61)的數量為至少1根，至多20根。
6.根據權利要求5所述的輪胎，其特征在于，通過“植絨”工藝，將所述分支纖維(61) 連接至所述支撐纖維(60)，并且通過“植絨”工藝，將所述支撐纖維(60)連接至所述內壁 (10)。
7.根據權利要求1至6中的任意一項所述的輪胎，其特征在于，所述輪胎的整個內壁 (10)具有長型形狀的突起(6)，每個突起由支撐纖維(60)組成，至少一個分支纖維(61)連 接至該支撐纖維(60)。
8.根據權利要求1所述的輪胎，其特征在于，所述支撐纖維(60)和所述分支纖維(61) 由橡膠制成。
全文摘要
本發明涉及一種輪胎(1)，其包括胎冠(3)、側壁(4)，所述側壁(4)在每一側延伸所述胎冠，這些側壁連接至胎圈(5)，所述胎圈(5)設計為與輪胎安裝輪輞(2)接觸，該輪胎具有內壁(10)，內壁(10)與所述安裝輪輞(2)一起限定了內部腔體(100)，以允許輪胎被充氣。在其限定所述內部腔體(100)的內壁(10)的至少一部分上，該輪胎包括多根長型的突起(6)，這些突起(6)形成一個致密覆蓋層，該輪胎的特征在于，這些長型的突起(6)包括多根支撐纖維(60)和多根分支纖維(61)，所述分支纖維連接至所述支撐纖維，每個支撐纖維(60)具有兩個端部，其中至少一個端部連接至所述輪胎的內壁(10)。
文檔編號B60C19/00GK101835637SQ200880112495
公開日2010年9月15日 申請日期2008年10月21日 優先權日2007年10月24日
發明者L·格雷弗里, N·多特雷, S·帕加諾, 嶋中七重 申請人:米其林技術公司;米其林研究和技術股份有限公司