СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН
METHOD OF PRODUCING PNEUMATIC TIRES

Настоящее изобретение относится к комплекту пневматической шины, допускающему эффективное производство пневматических шин с шумоглушителем без ухудшения интенсивности подавления шума, в котором губчатый материал для подавления шума установлен на внутренней поверхности шины.
Как один из шумов от качения шины, известен так называемый шум при движении автомобиля, обусловленный воздействием дороги, который звучит подобно "GHO" в диапазоне частот от 50 до 400 Гц при движении по дороге. Главной причиной шума при движении автомобиля, обусловленного воздействием дороги, считается резонирующее колебание воздуха (объемный резонанс) которого возникает в полости шины. В последние годы предложена технология, в которой шумоглушитель, изготовленный из губчатого материала и проходящий в продольном направлении, установлен на внутренней поверхности шины, для ослабления и поглощения резонансной энергии, возникающей в полости шины, тем самым подавляя объемный резонанс и снижая шум при движении автомобиля, обусловленный воздействием дороги (см., например, Патентный документ 1).
Патентный документ 1: JP-A-2003-63208.
В соответствии с Патентным документом 1, интенсивность подавления шума имеет строгую корреляцию с объемным отношением V2/V1, объема V2 шумоглушителя к полному объему V1 полости шины.
Обнаружено, что интенсивность подавления шума может быть получена обеспечением определенного значения объемного отношения V2/V1 или величины, выше этого значения, а окружная длина, ширина, толщина и т.д. шумоглушителя практически не ограничены с точки зрения интенсивности подавления шума. Однако, если шумоглушитель сформирован на части шины в продольном направлении, возникает проблема в том, что балансировка в продольном направлении нарушается, вызывая ухудшение однородности шины несмотря на то, что плотность губчатого материала низкая.
Следовательно, с точки зрения однородности, важно установить шумоглушитель приблизительно по всей окружной длине шины. С этой целью необходимо задавать окружную длину шумоглушителя в зависимости от размера шины, исходя из окружной длины шины. Чтобы снизить стоимость материала, минимизируя применение шумоглушителя при условии, что шумоглушитель устанавливают приблизительно по всей окружной длине шины, также необходимо задавать конкретную форму поперечного сечения (площадь поперечного сечения) шумоглушителя в зависимости от размера шины, исходя из площади поперечного сечения полости шины.
Однако все это приводит к заметному росту типов или видов шумоглушителей, приводя к ухудшению эффективности производства, эффективности управления, транспортировки, хранения и т.п. при производстве шин.
Соответственно, целью настоящего изобретения является обеспечение комплекта пневматических шин, способного существенно снизить количество видов шумоглушителей, при сохранении высокой интенсивности подавления шума и высокой однородности шины, достигая улучшения эффективности производства, эффективности управления, транспортировки, хранения и т.п., и снижения общей стоимости.
Чтобы достичь указанной выше цели, изобретение, как заявлено в п.1, отличается тем, что пневматическая шина, предназначенная для установки на обод, снабжена шумоглушителем, изготовленным из губчатого материала, который установлен на внутренней поверхности шины, обращенной к полости шины, ограниченной ободом и пневматической шиной, и проходящим в продольном направлении шины, и тем, что шумоглушители с одинаковой формой поперечного сечения применяют для группы размеров пневматических шин, включающих шину минимального объема, у которой площадь S поперечного сечения полости шины по меридиональному поперечному сечению, включая ось шины, имеет минимальное значение Smin, и шину максимального объема, у которой площадь S поперечного сечения имеет максимальное значение Smax, и имеющих такие размеры, что отношение площадей поперечного сечения полости Smax/Smin составляет от 1,00 до 1,95.
Изобретение, как заявлено в п.2, отличается тем, что шумоглушители имеют объем V2 от 0,4 до 20%, от полного объема V1 полости шины.
Изобретение, как заявлено в п.3, отличается тем, что шумоглушители установлены на внутренней поверхности шин, вдоль экватора шины в продольном направлении, и зазор между окружными концами каждого шумоглушителя составляет максимально 80 мм.
Изобретение, как заявлено в п.4, отличается тем, что группа размеров включает группу окружных длин шин, где разность между окружными длинами внутренней поверхности шин по экватору шины составляет максимально 80 мм, и применяют шумоглушители одинаковой окружной длины для этой группы окружных длин.
Изобретение, как заявлено в п.5, отличается тем, что шумоглушители имеют ширину, полученную делением стандартной ширины на “n” (n = от 3 до 40).
Изобретение, как заявлено в п.6, отличается тем, что шумоглушители, имеющие одинаковую форму поперечного сечения и одинаковую окружную длину, применяют по меньшей мере для двух шин, принадлежащих к любой из перечисленных ниже групп размеров (a)-(w):
(a) 225/60R16, 225/55R17
(b) 215/60R16, 215/55R17
(c) 215/45R18, 235/35R19, 215/50R17
(d) 225/40R18, 205/50R17, 215/35R19, 225/35R19, 225/50R16
(e) 216/40R18, 215/45R17
(f) 225/35R18, 205/45R17
(g) 195/40R17, 205/40R17
(n) 245/40R20, 245/45R19
(i) 255/45R18, 235/50R18
(j) 245/35R20, 255/35R20
(k) 285/30R20, 275/35R19, 275/40R18, 245/45R18
(l) 275/30R20, 235/50R17, 245/40R19
(m) 225/45R18, 225/50R17, 235/45R18
(n) 245/35R19, 245/40R18, 245/45R17
(o) 235/40R18, 235/45R17, 275/30R19, 265/35R18, 275/35R18, 265/40R17
(p) 225/45R17, 265/30R19, 255/35R18, 255/40R17
(q) 235/40R17, 245/40R17
(r) 195/45R16, 185/55R15, 205/50R15
(s) 195/60R14, 195/55R15, 205/45R16
(t) 195/60R15, 195/55R16
(u) 205/60R15, 205/55R16
(v) 165/45R16, 166/50R15
(w) 165/60R14, 165/55R15
В описании термин “одинаковая форма поперечного сечения” означает, что поперечные сечения являются по существу одинаковыми по форме и размеру. Далее, “объем V2” шумоглушителя является кажущимся полным объемом шумоглушителя и означает объем, определяемый по контуру шумоглушителя, включая ячейки внутри шумоглушителя. “Полный объем V1 полости шины” приблизительно получают согласно следующему уравнению для пневматической шины в нормальном состоянии, т.е. при нормальном внутреннем давлении и без приложения нагрузки к пневматической шине, установленной на стандартный обод:
V1=A×{(Di-Dr)/2+Dr}×π
где “А” представляет собой площадь поперечного сечения полости “i” шины, полученную компьютерно-томографическим сканированием шины в сборе с ободом в нормальном состоянии, “Di” представляет собой максимальный внешний диаметр обращенной к полости поверхности “si” шины в нормальном состоянии, “Dr” представляет собой диаметр обода, и “π” является отношением длины окружности к ее диаметру.
Термин “стандартный обод” означает обод для каждой шины в системе стандартизации, на которую базируется шина, и является, например, “стандартным ободом” в системе JATMA (Японская организация производителей шин и дисков), “моделью колеса” в системе TRA (Британская Ассоциация шин и ободов), и “мерным колесом” в системе ETRTO (Европейская техническая организация по ободам и покрышкам). Термин “нормальное внутреннее давление” означает давление воздуха, установленное для каждой шины в системе стандартизации, на которую базируется шина, например, максимальное давление воздуха в системе JATMA, максимальное давление, представленное в таблице “Предельно допустимые нагрузки шины при различных давлениях накачивании в холодное время” в системе TRA, и “давление накачивания” в системе ETRTO, при условии, что в случае шин для легковых автомобилей, “нормальное внутреннее давление” определено как 200 кПа, с учетом фактической частоты использования.
В настоящем изобретении, поскольку шины различных размеров сгруппированы в определенные группы размеров, исходя из величины площади S поперечного сечения полости, шумоглушители с одинаковой формой поперечного сечения обычно применяют для шин одной группы размеров. Для шин, принадлежащих к определенной группе размеров, шина минимального объема с минимальной площадью Smin поперечного сечения полости и шина максимального объема с максимальной площадью Smax поперечного сечения полости удовлетворяют отношению площадей поперечного сечения Smax/Smin от 1,00 до 1,95.
Исходя из того что шумоглушитель установлен приблизительно по всей окружной длине шины, внутри указанного выше диапазона может быть получен шумоглушитель с общей формой поперечного сечения, позволяющей всем шинам, относящимся к некоторой группе размеров продемонстрировать высокую интенсивность подавления шума, не вызывая такого нежелательного воздействия, что площадь поперечного сечения шумоглушителя становится слишком большой и происходит накопление тепла, снижая долговечность шумоглушителя вследствие повышения температуры. Другими словами, возможно изготовить единую форму поперечного сечения шумоглушителя для некоторой группы размеров, при достижении высокой интенсивности подавления шума без снижения долговечности. Таким образом, при производстве пневматических шин с шумоглушителем, эффективность производства, эффективность управления, транспортировки, хранения и т.п. могут быть улучшены.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг.1 представлено поперечное сечение, демонстрирующее пример сборки шины на ободе, относящийся к комплекту пневматических шин в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг.2 представлен вид продольного сечения пневматической шины;
На Фиг.3 представлен вид, демонстрирующий способ получения шумоглушителя;
На Фиг.4 представлен увеличенный вид поперечного сечения, демонстрирующий форму поперечного сечения шумоглушителя:
На Фиг.5(А) представлен вид сверху шумоглушителя, и на Фиг.5(В) вид сбоку шумоглушителя;
На Фиг.6(А)-6(С) представлены виды поперечных сечений, демонстрирующие формы поперечных сечений шумоглушителей, используемых в комплектах шин, представленных в Таблице 1;
На Фиг.7(А) и 7(8) представлены виды поперечных сечений, демонстрирующие формы поперечных сечений шумоглушителей, используемых в комплектах шин, представленных в Таблице 1, и
На Фиг.8 представлено соотношение между отношением S2/S и интенсивностью подавления шума.
Пояснения к обозначениям
2 - Обод
3 - Пневматическая шина
4 - Шумоглушитель
4е - Окружные концы шумоглушителя
i - Полость шины
is - Внутренняя поверхность шины
g - Зазор
WO - Стандартная ширина
Воплощение настоящего изобретения описано со ссылками на прилагаемые чертежи.
Как показано на Фиг.1, 1 - снабженная шумоглушителем пневматическая шина, включает шину 3, устанавливаемую на обод 2, и шумоглушитель 4, установленный на внутреннюю поверхность “is” шины, обращенную к полости “i” шины, ограниченной ободом 2 и шиной 3, и проходящий в продольном направлении шины, сохраняя приблизительно постоянную форму поперечного сечения.
Обод 2 имеет известную конструкцию, включая кольцеобразный остов 2а обода, на который монтируют борта 3b шины 3, и диск 2b для фиксации остова 2а обода на оси. В данном воплощении представлен случай, при котором используют нормальный обод, установленный стандартами, указанными выше, такими как JATMA.
Вышеупомянутая шина 3 является бескамерной шиной и включает протектор 3а, пару боковин 3b, проходящих радиально внутрь с обоих краев протектора 3а, и борта 3d, расположенные на радиально внутренних краях боковин 3b. Внутренняя поверхность “is” шины, обращенная к полости, покрыта внутренней прокладкой, изготовленной из резины с низкой воздухопроницаемостью. В качестве шины 3 могут быть использованы различные шины без ограничения внутренней конструкции и класса. Однако приняты пригодными шины для легковых автомобилей, к которым предъявляют строгие требования по бесшумной работе в автомобиле, в частности, радиальные шины для легковых автомобилей с отношением высоты профиля шины к его ширине 60% или менее.
Шина 3 усилена каркасом 6, проходящим между бортами 3d, 3d, и слоем корда, включающим брекерный пояс 7, размещенный внутри протектора 3а и радиально снаружи каркаса 6. Каркас 6 включает по меньшей мере один слой каркаса, в котором, например, корды из органического волокна расположены под углом, например, от 70 до 90° относительно продольного направления шины. В данном воплощении каркас 6 сформирован из одного слоя каркаса. Оба конца слоя каркаса загнуты вокруг бортовых колец 8. Брекерный пояс 7 сформирован из множества слоев брекерного пояса, в данном воплощении, из двух слоев брекерного пояса, в которых, например, стальные корды расположены под углом, например, от 10 до 40°, относительно продольного направления шины. Брекерный пояс 7 расположен так, что стальные корды в одном слое пояса пересекают стальные корды другого слоя пояса, вследствие чего жесткость пояса усиливается. Известный слой бандажа или подобный элемент может быть расположен снаружи брекерного пояса 7, при необходимости.
Шумоглушитель 4 включает губчатый материал в виде ленты или пояса, который вытянут в продольном направлении шины, и его закрепляют на внутренней поверхности “is” шины вдоль экватора С шины в продольном направлении. Губчатый материал является губкоподобным пористым материалом и охватывает, кроме так называемых поропластов с открытыми ячейками, получаемых вспениваем каучуков, синтетических смол или подобных соединений, материалы с сетчатой структурой, в которых животное волокно, растительное волокно, синтетическое волокно или подобные материалы переплетены с образованием единого остова. Термин “пористый материал” охватывает не только материалы с открытыми ячейками, но также материалы с закрытыми ячейками. В данном воплощении губчатый материал с открытыми ячейками, изготовленный из полиуретана, используют в качестве шумоглушителя 4. Губчатые материалы, как отмечено выше, снижают уровень звука (резонансную энергию полости) в полости “i” шины, снижая шум при движении автомобиля, обусловленный воздействием дороги, так как пористая часть на поверхности и/или внутри материала превращает энергию колебаний воздуха в тепловую энергию, поглощая ее. Так как губчатый материал легко переносит деформации, такие как сжатие или изгиб, он оказывает лишь небольшое влияние на деформацию шины во время движения. Вследствие этого, губчатый материал не ухудшает стабильность рулевого управления.
В качестве губчатого материала предпочтительно используют такие материалы, которые имеют плотность от 0,005 до 0,60. Если плотность выходит из данного диапазона, эффект подавления резонансной энергии полости имеет тенденцию снижаться, в показателях пористости и т.п. Более того, предпочтительно, чтобы губчатый материал обладал твердостью от 80 до 150 Н и прочностью на разрыв от 120 до 160 кПа. Соответствующее относительное удлинение обеспечивается ограничением твердости указанным выше диапазоном. Относительное удлинение способствует широкому распределению напряжения при действии деформации на шумоглушитель 4. Особенно предпочтительно, чтобы твердость составляла по меньшей мере 90 Н, и максимально 130 Н, еще предпочтительнее, максимально 100 Н. С другой стороны, устойчивость к указанным выше напряжениям дополнительно улучшается ограничением прочности на разрыв губчатых материалов. В частности, предпочтительно, чтобы прочность на разрыв губчатых материалов составляла по меньшей мере 130 кПа. Верхний предел этой величины практически не ограничен, но прочность на разрыв максимально 150 кПа является предпочтительной с точки зрения стоимости, производительности, наличия материала на рынке и т.п.
Вышеупомянутая твердость губчатого материала означает величину, измеренную в соответствии с методом А (параграф 6.3) из методов измерения твердости, указанных в параграфе 6, предусмотренных в JIS K6400 “Методы испытаний для эластичных пенополиуретанов”. Кроме того, предел прочности на разрыв губчатых материалов означает величину, измеренную для гантелевидных образцов №1 в соответствии с “прочностью на разрыв и относительным удлинением”, предусмотренными в параграфе 10, JIS K6400.
Предпочтительными примерами губчатого материала являются поропласты из синтетических смол, такие как полиуретановый поропласт на основе простого эфира, полиуретановый поропласт на основе сложного эфира или полиэтиленовый поропласт, поропласты на основе каучуков, такие как поропласты на основе хлоропренового каучука (поропласты ХП), поропласты на основе этилен-пропиленового каучука (поропласты ЭПДМ) или поропласты на основе бутадиен-нитрильного каучука (поропласты БНК) и тому подобное. Полиуретановые поропласты, включающие, в частности, полиуретановые поропласты на основе простого эфира, являются предпочтительными с точки зрения свойств поглощения шума, небольшой массы, регулируемости вспенивания и долговечности. Так как полиуретановые поропласты обесцвечиваются при длительном использовании, не белые, в частности, окрашенные в серый цвет пенопласты, являются предпочтительными. Если шина накачена воздухом высокого давления, влага, содержащаяся в воздухе, может попадать в полость “i” шины. В этом отношении также полиуретановые поропласты на основе простых эфиров, которые являются устойчивыми к гидролизу, являются предпочтительными в качестве губчатого материала. Также, чтобы предотвратить впитывание воды губчатым материалом, когда он намокает, предпочтительно включать водоотталкивающий агент в губчатый материал или наносить водоотталкивающий агент на поверхность губчатого материала. Более того, чтобы предотвратить возникновение плесени вследствие влажности, также предпочтительно включать противогрибковое средство в губчатый материал или наносить противогрибковое средство на поверхность губчатого материала. Более того, чтобы снизить токсичность отходящих газов, образующихся при сжигании отработанных шин, предпочтительно получать губчатые материалы из материалов, не содержащих атомы галогена.
Предпочтительно, чтобы шумоглушитель 4 имел объем V2, составляющий от 0,4 до 20% от полного объема V1 полости “i” шины. Причина в том, что, как описано в вышеуказанном Патентном документе 1, отношение объемов V2/V1 имеет строгую корреляцию с интенсивностью подавления шума, и свойство подавления шума проявляется, когда отношение V2/V1 составляет 0,4% или более, но масса и стоимость излишне увеличиваются или шумоглушитель может оказывать отрицательное влияние на ходовые характеристики, если отношение V2/V1 превышает 20%. С другой стороны известно, что окружная длина L2, ширина W2 и толщина Т2 шумоглушителя 4 не имеют строгой корреляции с интенсивностью шума и практически не ограничены. Однако, в случае, если длина L2 шумоглушителя 4 в продольном направлении шины слишком мала, и соответственно зазор “g” (показан на Фиг.2) между обоими окружными концами шумоглушителя 4 слишком велик, балансировка в продольном направлении ухудшается, приводя к ухудшению однородности шины.
Вследствие этого, с точки зрения однородности шины, важно установить шумоглушитель 4 приблизительно вдоль всей длины шины 3 в продольном направлении. В результате исследований заявителя изобретения было обнаружено, что когда зазор “g” между обоими продольными концами 4е шумоглушителя 4 составляет 80 мм или менее, однородность шины может быть сохранена, при небольшом влиянии на балансировку. Окружная длина Lc вдоль экватора С по внутренней поверхности “is” шин для легковых автомобилей составляет от приблизительно 1700 до приблизительно 2200 мм, и следовательно, верхнее предельное значение 80 мм для зазора “g” составляет не более 5,0% от окружной длины Lc шины и почти пренебрежимо мало. Следовательно, когда шумоглушитель 4 устанавливают вдоль приблизительно всей окружной длины при условии g≤80 мм, возможно применение отношения S2/S площади S2 поперечного сечения шумоглушителя 4 к площади S поперечного сечения полости “i” шины, вместо указанного выше отношения объемов V2/V1.
Практические испытания 1, указанные далее, выполняли относительно данного отношения S2/S. В результате, как показано в Таблице 2 и на Фиг.8, было подтверждено, что эффект снижения шума на 4 дБ или более, который хорошо ощущает водитель, вследствие снижения резонанса полости, получают, когда отношение S2/S составляет 5,7% или более, хотя эффект изменяется до некоторой степени, в зависимости от формы поперечного сечения шумоглушителя 4, размера шины, типа движущегося средства и т.п. Если отношение S2/S превышает 8,0%, эффект снижения шума достигает плато и больше снижения не ожидается. Более того, если отношении S2/S является слишком большим, накопление тепла в шумоглушителе 4 увеличивается, вызывая проблему в том, что долговечность шумоглушителя как такового и долговечность шины будут снижаться вследствие роста температуры. Однако, по результатам практического испытания 2 (представленного далее), показанным в Таблице 3, подтверждено, что по меньшей мере, когда отношение S2/S составляет до 11,1%, отрицательное воздействие на долговечность отсутствует. Поэтому, с точки зрения эффекта подавления шума и долговечности, предпочтительно, чтобы отношение S2/S составляло от 5,7 до 11,1%. Следовательно, отношения Smax/Smin до 11,1/5,7, приблизительно равного 1,95, являются теоретически приемлемыми.
Таким образом, отличительный признак настоящего изобретения состоит в том, что шумоглушители 4, имеющие одинаковую форму поперечного сечения, являются общеупотребительными для группы размеров шин, включающих шину минимального объема, имеющую площадь поперечного сечения полости Smin, и шину максимального объема, имеющую площадь поперечного сечения полости Smax, и имеющих такие размеры, что отношение площадей поперечного сечения полости Smax/Smin составляет от 1,00 до 1,95. Другими словами, шины различных размеров, используемые для производства пневматических шин 1 с шумоглушителем, классифицированы по определенным группам размеров, исходя из величины площади поперечного сечения полости, и шумоглушители 4, имеющие одинаковую форму поперечного сечения, являются общеупотребительными для шин, относящихся к определенной группе размеров.
В группе размеров отношение Smax/Smin, площади Smax поперечного сечения полости шины максимального объема, принадлежащей к этой группе размеров, к площади Smin поперечного сечения полости шины минимального объема, принадлежащей к этой группе размеров, составляет от 1,00 до 1,95. Внутри данного диапазона, например, шумоглушитель 4, для которого отношение S2/Smax составляет 5,7% для шины максимального объема, имеет отношение S2/Smin, равное 11,1%, для шины минимального объема. Другими словами, может быть получен шумоглушитель 4, с общей площадью S2 поперечного сечения (общей формой поперечного сечения), способный проявлять превосходную интенсивность подавления шума во всех шинах, относящихся к этой группе размеров без снижения долговечности.
В частности, если группа размеров включает группу окружных длин шин, где разница в окружной длине Lc для этих шин составляет 80 мм или менее, также возможно использовать шумоглушители 4 с одинаковой окружной длиной L2, в шинах данной группы окружных длин. В данном случае, зазор “g” между обоими окружными концами 4е шумоглушителей 4 поддерживают не более 80 мм.
Таким образом, в настоящем изобретении шины классифицированы по группам размеров, в каждой из которых отношение Smax/Smin находится в диапазоне от 1,00 до 1,95, посредством чего возможно единообразно применять шумоглушители с одинаковой формой поперечного сечения для соответствующих шин, принадлежащих каждой из групп размеров. В результате возможно получить эффект снижения общей стоимости, который превышает преимущество снижения количества получаемого губчатого материала, если форму поперечного сечения шумоглушителя 4 строго задают в соответствии с площадью S поперечного сечения полости шин. Другими словами, возможно получить единый промежуточный материал, используемый при производстве шумоглушителей, благодаря чему может быть достигнуто улучшение эффективности производства, эффективности управления, транспортировки, хранения и т.п., и таким образом, снижение общей стоимости. В частности, применение полностью единообразных шумоглушителей, в которых окружная длина L2 также сделана одинаковой, может быть достигнуто для шин, принадлежащих к одной группе окружных длин, и соответственно, в данном случае, можно достичь большего эффекта. Шумоглушители 4 с разной формой поперечного сечения применяют для различных групп размеров.
Предпочтительно, с точки зрения стоимости и производительности труда, шумоглушители 4 с заданной шириной, например, заданной площадью S2 поперечного сечения, изготавливают разделением широкого стандартного материала 20 стандартной ширины WO, как показано на Фиг.3, на "п" равных частей. В случае изменения площади S2 поперечного сечения шумоглушителя 4, для применения его в различных группах размеров, изменяют число частей "п", на которое делят ширину стандартного материала 20. Например, стандартный материал 20 с шириной WO 970 мм делят на 10 равных частей, получая шумоглушители с шириной W2 97 мм, или на 9 равных частей, получая шумоглушители с шириной W2107.8 мм. Таким образом, может быть достигнуто полное единообразие применения стандартного материала 20. Число частей "п" в основном составляет от 3 до 40, учитывая размер шины, предпочтительно от 5 до 20, более предпочтительно от 8 до 13.
В качестве формы поперечного сечения шумоглушителя 4 предпочтительно используют бимодальное или двухвершинное поперечное сечение, которое имеет, как показано на Фиг.4, установочную поверхность 11L для установки на внутренней поверхности "is" шины и верхнюю поверхность 11U, которая обращена к полости шины, и шумоглушитель 4 дополнительно снабжен, на верхней поверхности 11U, углублением 12 для высвобождения тепла, открытым относительно полости шины и проходящим по экватору С шины в продольном направлении, и выступами 13, 13, расположенными аксиально с обоих краев углубления 12 для высвобождения тепла и проходящими в продольном направлении, с подъемом относительно стороны полости шины на более высоком уровне, чем дно 12S канавки углубления 12 для высвобождения тепла.
Такой шумоглушитель 4 обладает улучшенным эффектом высвобождения тепла, посредством увеличения площади поверхности на основе формирования углубления 12 для высвобождения тепла и посредством разделения толстой части, накапливающей тепло, на правую и левую части, что обеспечивает эффективное подавление накопление тепла в шумоглушителе 4. Предпочтительно, чтобы максимальная величина Т2 толщины Т выступа 13, измеренная от установочной поверхности 11L, составляла от 20 до 50 мм, и шумоглушитель имеет такую форму среза, что ширина W2 установочной поверхности 11L в аксиальном направлении шины больше, чем максимальная величина Т2 толщины, вследствие чего положение шумоглушителя 4 после склеивания стабилизируется, предотвращая выпадение или отслаивание шумоглушителя 4 в ходе движения. Предпочтительно, чтобы толщина Т1 дна 12S канавки углубления 12 для высвобождения тепла, измеренная от установочной поверхности 11L, составляла по меньшей мере 1,0 мм и максимально 50% от максимальной толщины Т2. Если толщина Ti составляет менее 1,0 мм, прочность будет недостаточной, и если толщина составляет более 50% от толщины Т2, эффект высвобождения тепла заметно снижается и накопление тепла не будет достаточно подавлено.
В настоящем воплощении верхняя поверхность 11U проходит вдоль волнистого изгиба 14, в котором гребни и впадины поочередно повторяются в два шага, вследствие чего эффективность производства шумоглушителя 4 улучшается. Хотя трапецеидальный подъем, состоящий из прямых линий, является предпочтительным в качестве волнистого изгиба 14 с точки зрения эффективности производства, волнистый изгиб 14 может быть, например, синусоидальным волнистым изгибом.
Как показано на Фиг.5(А) и 5(В), оба концевых участка 4Е шумоглушителя 4 в продольном направлении шины сужаются, образуя конусные участки 15, толщина которых постепенно снижается по направлению к окружному концу 4е. Конусные участки 15 сформированы так, что угол θ, лежащий между установочной поверхностью 11L и верхней поверхностью 11U, представляет собой острый угол. Так как конусные участки 15 соответственно снижают массу концевых участков 4Е шумоглушителя 4 в продольном направлении по сравнению с его другими частями, концентрация напряжений на приклеиваемой поверхности обоих концевых участков 4Е шумоглушителя 4 может быть снижена. Чтобы усилить данный эффект, предпочтительно, чтобы угол θ конусных участков 15 шумоглушителя 4 составлял от 15 до 70°. Также предпочтительно, чтобы конусные участки 15 имели концевую поверхность 4eS, сформированную отрезанием концевой части под приблизительно прямым углом относительно установочной поверхности 11L. Концевые поверхности 4eS увеличивают прочность обоих концов 4е шумоглушителя 4, и соответственно, например, они могут эффективно предотвращать возникновение повреждений, таких как раздир или растрескивание при транспортировке и хранении. Более того, такие концевые поверхности 4eS улучшают адгезию к внутренней поверхности “is” шины. Хотя высота “h” концевой поверхности 4eS не ограничена особым образом, предпочтительно она составляет по меньшей мере 3 мм, более предпочтительно, по меньшей мере 4 мм, и предпочтительно составляет максимально 30% от толщины Т2.
В качестве способа фиксации шумоглушителя 4 предпочтительным является, например, склеивание посредством клея и/или двухсторонней клейкой ленты и т.п. Предпочтительными примерами клеев являются, например, жидкие клеи на основе синтетического каучука, например, растворные клеи, в которых синтетический каучук растворен в органическом растворителе, и латексные клеи, в которых синтетический каучук диспергирован в воде. Примерами двухсторонней клейкой ленты является, например, лента, изготавливаемая формированием клейких слоев на обеих поверхностях листового материла основы, такого как тканый материал, лента, включающая только клейкий слой, полученная без использования материала основы, и другие различные типы. В настоящем воплощении используют двухстороннюю клейкую ленту. Предпочтительно, чтобы двухсторонняя лента обладала прочностью на разрыв от не менее 5 до менее 10 Н/10 мм. В данной работе прочность на разрыв двухсторонней клейкой ленты измерена в соответствии с JIS Z0237 “Методика испытания прочности на разрыв двухсторонних клейких лент”. Например, если требуется повторно использовать шину с удалением шумоглушителя 4 с шины 3, двухсторонняя клейкая лента сама по себе должна обладать некоторой степенью прочности на разрыв. Если прочности на разрыв двухсторонней клейкой ленты составляет менее 5 Н/10 мм, существует вероятность, что сама лента будет повреждена во время снятия и шумоглушитель не будет снят с внутренней поверхности “is” шины. С другой стороны, если прочность на разрыв составляет 10 Н/10 мм или более, возрастает стоимость, и применение такой ленты не подходит для массового производства.
В случае шин для легковых автомобилей, шины можно распределить по следующим группам размеров от (а) до (w). Данные группы размеров также являются группами окружных длин, где в каждой группе разность окружных длин Lc составляет максимально 80 мм. Следовательно, один тип шумоглушителя 4 с одинаковой формой поперечного сечения и одинаковой окружной длиной можно применять для всех шин, относящихся к каждой из групп от (а) до (w) размеров. Однако не требуется применять шумоглушитель с одинаковой формой поперечного сечения и одинаковой окружной длиной (такие шумоглушители иногда для удобства называют “идентичные шумоглушители”) для всех шин, относящихся к каждой из групп от (а) до (w) размеров. Идентичные шумоглушители можно применять только для шин, относящихся к какой-либо одной из групп от (а) до (w) размеров, например, только для шин (225/60R16, 225/55R17), относящихся к группе (а) размеров. Более того, в случае если три или более шин относятся к одной группе размеров, например, пять шин относятся к одной группе размеров, как в группе (d) размеров, идентичные шумоглушители применяют по меньшей мере для двух из этих шин.
(a) 225/60R16, 225/55R17
(b) 215/60R16, 215/55R17
(c) 215/45R18, 235/35R19, 215/50R17
(d) 225/40R18, 205/50R17, 215/35R19, 225/35R19, 225/50R16
(e) 215/40R18, 215/45R17
(f) 225/35R18, 205/45R17
(g) 195/40R17, 205/40R17
(h) 245/40R20, 245/45R19
(i) 255/45R18, 235/50R18
(j) 245/35R20, 255/35R20
(k) 285/30R20, 275/35R19, 275/40R18, 245/45R18
(l) 275/30R20, 235/50R17, 245/40R19
(m) 225/45R18, 225/50R17, 235/45R18
(n) 245/35R19, 245/40R18, 245/45R17
(o) 235/40R18, 235/45R17, 275/30R19, 265/35R18, 275/35R18, 285/40R17
(p) 225/45R17, 265/30R19, 255/35R18, 255/40R17
(q) 235/40R17, 245/40R17
(r) 195/45R16, 185/55R15, 205/50R15
(s) 195/60R14, 195/55R15, 205/45R16
(t) 195/60R15, 195/55R16
(u) 205/60R15, 205/55R16
(v) 165/45R16, 165/50R15
(w) 165/60R14, 165/55R15
Указанные выше размеры шин означают, как известно, следующее: [ширина в профиле]/[отношение высоты профиля шины к его ширине]/[символ, обозначающий конструкцию шины]/[диаметр обода]. Символ для обозначения диапазона скорости, такой как [обозначение скорости] может быть вставлен между [отношением высоты профиля шины к его ширине] и [символом, обозначающим конструкцию шины]. Следовательно, шина, обозначенная, например, 225/40ZR18, включает шину, обозначаемую 225/40R18, относящуюся к группе (d) размеров.
Примеры комплекта пневматических шин представлены в Таблице 1. Подробно формы А, В, С, D и Е поперечного сечения губчатых материалов из Таблицы 1 представлены на Фиг.6(А)-6(С) и на Фиг.7(А)-7(В). Размеры на чертежах даны в “мм”. Данные шины имеют отношение S2/S в диапазоне от 5,7 до 11,1% и показывают превосходную интенсивность подавления шума с сохранением долговечности. Зазор “g” между окружными концами 4е шумоглушителя 4 составляет 80 мм или менее и, следовательно, балансировка в продольном направлении обеспечивает сохранение однородности шины.
Хотя описано особенно предпочтительное воплощение настоящего изобретения, настоящее изобретение не ограничено только таким воплощением, как показано на чертежах, и могут быть сделаны различные изменения и модификации.
Практические испытания 1
Шумоглушители, включающие губчатые материалы с формами поперечного сечения, представленными в Таблице 2, устанавливали на четыре вида шин с размерами шин 215/60R16, 225/60R16, 215/45R17 и 245/45R18, и испытывали их интенсивность подавления шума. Полиуретановый поропласт на основе простого эфира с плотностью 0,039, изготовленный Inoac Corporation (номер изделия ESH2) использовали в качестве губчатого материала для шумоглушителя, и губчатый материал приклеивали на внутреннюю поверхность шины вдоль экватора шины в один виток, с помощью двухсторонней клейкой ленты, изготовленной Ebisu Chemical Co., Ltd. (номер изделия Е700). Внутреннюю поверхность шины для приклеивания шлифовали, чтобы удалить антиадгезив с внутренней поверхности.
Таблица 1
Размер шины
Шумоглушитель
Шина
Отношение S2/S (%)
Зазор “g” (мм)
Форма поперечного сечения
Окружная длина L1 (мм)
Площадь S2 поперечного сечения (см<sup>2</sup>)
Площадь S поперечного сечения полости (см<sup>2</sup>)
Окружная длина Lc (мм)
а
225/55R17
А
1985
14,55
211
2000
6,9
15
225/55R16
А
1985
14,55
230
2005
6,3
20
b
215/60R16
А
1950
14,55
212
1980
6,9
30
215/55R17
А
1950
14,55
194
1975
7,5
25
с
215/45R18
В
1885
12,125
156
1915
7,8
30
235/35R19
В
1885
12,125
146
1910
8,3
25
215/50R17
В
1885
12,125
175
1900
6,9
15
d
225/40R18
В
1840
12,125
152
1860
8,0
20
205/50R17
В
1840
12,125
159
1872
7,6
32
215/35R19
В
1840
12,125
119
1860
10,2
20
225/35R19
В
1840
12,125
132
1870
9,2
30
225/50R16
В
1840
12,125
191
1852
6,3
12
е
215/40R18,
В
1820
12,125
138
1840
8,8
20
215/45R17
В
1820
12,125
156
1835
7,8
15
f
225/35R18,
В
1785
12,125
132
1800
9,2
15
205/45R17
В
1785
12,125
141
1800
8,6
15
g
195/40R17,
В
1705
12,125
109
1720
11,1
15
205/40R17
В
1705
12,125
123
1726
9,9
21
h
245/40R20,
С
2055
13,5
181
2070
7,5
15
245/45R19
С
2055
13,5
202
2085
6,7
30
Продолжение Таблицы 1
Размер шины
Шумоглушитель
Шина
Отношение S2/S (%)
Зазор “g” (мм)
Форма поперечного сечения
Окружная длина L1 (мм)
Площадь S2 поперечного сечения (см<sup>2</sup>)
Площадь S поперечного сечения полости (см<sup>2</sup>)
Окружная длина Lc (мм)
i
255/45R18,
С
2010
13,5
217
2023
6,2
13
235/50R18
С
2010
13,5
207
2045
6,5
35
j
245/35R20,
С
1990
13,5
160
2010
8,4
20
255/35R20
С
1990
13,5
173
2020
7,8
30
k
285/30R20,
С
1970
13,5
189
1985
7,1
15
275/35R19,
С
1970
13,5
200
1985
6,8
15
275/40R18,
С
1970
13,5
224
1989
6,0
19
245/45R18
С
1970
13,5
202
1993
6,7
23
l
275/30R20,
С
1950
13,5
176
1980
7,7
30
235/50R17,
С
1950
13,5
207
1973
6,5
23
245/40R19
С
1950
13,5
181
1976
7,5
26
m
225/45R18,
С
1920
13,5
172
1950
7,8
30
225/50R17,
С
1920
13,5
191
1945
7,1
25
235/45R18
С
1920
13,5
187
1956
7,2
36
n
245/35R19,
С
1900
13,5
160
1920
8,4
20
245/40R18,
С
1900
13,5
181
1921
7,5
21
245/45R17
С
1900
13,5
202
1926
6,7
26
o
235/40R18,
С
1875
13,5
166
1893
8,1
18
235/45R17,
С
1875
13,5
187
1895
7,2
20
275/30R19,
С
1875
13,5
176
1890
7,7
15
265/36R18,
С
1875
13,5
187
1900
7,2
25
275/35R18,
С
1875
13,5
200
1907
6,8
32
265/40R17
С
1875
13,5
210
1900
6,4
25
Продолжение Таблицы 1
Размер шины
Шумоглушитель
Шина
Отношение S2/S (%)
Зазор “g” (мм)
Форма поперечного сечения
Окружная длина L1 (мм)
Площадь S2 поперечного сечения (см<sup>2</sup>)
Площадь S поперечного сечения полости (см<sup>2</sup>)
Окружная длина Lc (мм)
p
225/45R17,
С
1850
13,5
172
1877
7,8
27
265/30R19,
С
1850
13,5
164
1880
8,2
30
255/35R18,
С
1850
13,5
173
1815
7,8
15
255/40R17
С
1850
13,5
195
1968
6,9
17
q
235/40R17,
С
1805
13,5
166
1820
8,1
15
245/40R17
С
1805
13,5
181
1835
7,5
30
r
195/45R16,
Е
1690
12,15
126
1702
9,6
12
185/55R15,
Е
1690
12,15
142
1715
8,6
25
205/50R15
Е
1690
12,15
159
1724
7,6
34
s
195/60R14,
Е
1720
12,15
176
1732
6,9
12
195/55R15,
Е
1720
12,15
159
1740
7,6
20
205/45R16
Е
1720
12,15
141
1727
8,6
7
t
195/60R15,
Е
1800
12,15
176
1808
6,9
8
195/55R16
Е
1800
12,15
159
1817
7,6
17
u
205/60R15,
Е
1830
12,15
194
1845
6,3
15
205/55R16
Е
1830
12,15
177
1754
6,9
24
v
165/45R16,
D
1580
9,75
80
1609
12,2
29
165/50R15
D
1580
9,75
94
1594
10,4
14
w
165/60R14,
D
1615
9,75
123
1625
7,9
10
165/55R15
D
1615
9,75
108
1645
9,0
30
Интенсивность подавления шума
3
3
3
3
Пневматические шины с шумоглушителем устанавливали на стандартный обод и накачивали до нормального давления (200 кПа). Шины 215/60R16 устанавливали на все колеса автомобиля 1 (автомобиль 2400 см FF, выпускаемый в Японии), шины 225/60R16 устанавливали на все колеса автомобиля 2 (автомобиль 4000 см FR, выпускаемый в Японии), шины 215/45R17 устанавливали на все колеса автомобиля 3 (автомобиль 2500 см FR, выпускаемый в Японии), и шины 245/45R18 устанавливали на все колеса автомобиля 4 (автомобиль 4000 см FR, выпускаемый в Японии). Автомобили 1-4 ехали со скоростью 60 км/ч по дороге с измеряемым шумом при движении автомобиля (дороге с асфальтовым покрытием), обусловленным воздействием дороги, и шум в автомобиле измеряли с помощью акустического датчика, расположенного на сиденье водителя, со стороны окна. Измеряли максимальную величину уровня звукового давления резонанса в области узкого диапазона частот 230 Гц. Результат представлен как величина снижения уровня звукового давления на основе шины без шумоглушителя по каждому размеру шины. Здесь “-″ (знак минус) означает, что шум при движении автомобиля, обусловленный действием дороги, снижается. Далее, на Фиг.8 показано соотношение между интенсивностью подавления шума и отношением S2/S, площади S2 поперечного сечения и площади S поперечного сечения полости шин.
Таблица 2
Шумоглушитель W2xT2
Отношение S2/S (%)
Форма поперечного сечения
Интенсивность подавления шума (дБ)
215/60R16
90×20
8,5
<img file="00000001.tif" he="10" wi="28" img-content="undefined" img-format="tif" />
-7
90×20
7,4
<img file="00000002.tif" he="11" wi="26" img-content="undefined" img-format="tif" />
-6
90×20
6,4
<img file="00000003.tif" he="7" wi="26" img-content="undefined" img-format="tif" />
-4
97×20
5,7
<img file="00000004.tif" he="6" wi="28" img-content="undefined" img-format="tif" />
-4
225/60R16
125×20
6,8
<img file="00000005.tif" he="6" wi="32" img-content="undefined" img-format="tif" />
-8
225/60R16
97×20
6,3
<img file="00000006.tif" he="6" wi="24" img-content="undefined" img-format="tif" />
-7
215/45R17
100×20
8,0
<img file="00000007.tif" he="7" wi="28" img-content="undefined" img-format="tif" />
-6
90×20
7,2
<img file="00000008.tif" he="7" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
-4
83×20
6,6
<img file="00000009.tif" he="7" wi="27" img-content="undefined" img-format="tif" />
-4
245/45R18
125×20
7,7
<img file="00000010.tif" he="7" wi="33" img-content="undefined" img-format="tif" />
-8
111×20
6,9
<img file="00000011.tif" he="6" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
-8
100×20
6,2
<img file="00000012.tif" he="7" wi="27" img-content="undefined" img-format="tif" />
-6
Можно убедиться, что эффект снижения шума при движении автомобиля, обусловленного действием дороги, на 4 дБ или более, что водитель может сильно ощущать, получают при отношении S2/S от 5,7% или более, хотя эффект в некоторой степени изменяется, в зависимости от формы поперечного сечения шумоглушителя, размера шины, типа автомобиля и т.п.
Практические испытания 2
Шумоглушители, включающие губчатый материал с формой поперечного сечения В-типа, представленного на Фиг.6(В), устанавливали на шины с размерами 195/40R17 и 215/60R16, и исследовали интенсивность подавления шума и долговечность. Материалы и т.п. для губчатого материала и двухсторонней клейкой ленты такие же, как и в практическом испытании 1.
Интенсивность подавления шума
3
3
Испытания проводили тем же способом, как и испытания подавления шума в практическом примере 1, за исключением шин 195/40R17, которые устанавливали на автомобиль 5 (автомобиль 1800 см FF, выпускаемый в Японии), и шин 215/60R16, которые устанавливали на автомобиль 6 (автомобиль 2500 см FR, выпускаемый в Японии).
Долговечность
Пневматическую шину с шумоглушителем устанавливали на стандартный обод и накачивали до нормального внутреннего давления (200 кПа). Пробег шины на барабане (диаметром: 1,7 м) был эквивалентен расстоянию 12000 км при вертикальной нагрузке, в 1,2 раза превышающей максимальную величину, установленной в JATMA при скорости пробега 80 км/ч, и проверяли наличие или отсутствие повреждений шумоглушителя.
Таблица 3
Пример 1
Пример 2
Шумоглушитель
Форма поперечного сечения
В
В
Окружная длина L1 (мм)
1705
1980
Площадь S2 поперечного сечения (см<sup>2</sup>)
12,125
12,125
Шина
Размер
195/40R17
215/60R16
Площадь S поперечного сечения (см<sup>2</sup>)
109
212
Окружная длина Lc (мм)
1720
1980
Отношение S2/S
11,1
5,7
Зазор “g” (мм)
15
15
Интенсивность подавления шума (дБ)
-10
-5
Долговечность
Повреждения отсутствуют
Повреждения отсутствуют
Можно убедиться, что отрицательное воздействие на долговечность отсутствует, по меньшей мере, если отношение S2/S составляет 11,1% или менее.