CN101360619A - 充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
一种充气轮胎,其充分增强对于圆周槽的存在本身所产生的气柱共鸣音的频率分散效果,或者提高与横向槽的截面积相关地声压水平减小效果。该充气轮胎具有胎面承载面,该胎面承载面设置有沿圆周方向连续延伸的多个圆周槽(2,4)。圆周槽(2,4)均设置有多个横向槽(7,8),每一个横向槽的一端开口到该圆周槽而另一端终止于陆部(5,6),每一个横向槽均独立于其它圆周槽以及开口到所述其它圆周槽或胎面的接地端的其它横向槽。在轮胎被安装到适用的轮辋上、填充有最大气压并且承受与轮胎的最大载荷能力对应的质量时的轮胎姿势下,圆周槽(2,4)和横向槽(7,8)具有被确定成其相对的槽壁彼此不接触的各自槽宽。横向槽被布置成至少一个横向槽始终完全包括在胎面的接地面中,横向槽的至少部分槽宽不小于圆周槽的槽宽的30%,每一个横向槽的延伸长度均不小于所述圆周槽在所述接地面内的延伸长度的40%。每一个横向槽(7,8)均设置有截面积从开口到圆周槽(2,4)中的开口端侧朝向其终止端侧增加的区域,该区域包括起始端,该起始端具有最小截面积部位(A),该最小截面积部位比截面积增加区域的终止端处的最大截面积部位(B)更靠近圆周槽(2,4),横向槽(7,8)开口到该圆周槽中。
Description
技术领域
本发明涉及一种如子午线充气轮胎等充气轮胎,该充气轮胎能够有效地抑制由形成在胎面承载面中的沿轮胎的圆周方向连续延伸的圆周槽引起的所谓的气柱共鸣音。
背景技术
在轮胎的胎面承载面具有沿圆周方向连续延伸的圆周槽的胎面花纹中,在圆周槽与路面之间的胎面承载面的接地区域中限定长的空间,该空间具有开口的前端和开口的后端。由于气柱共鸣音占轮胎总噪音的很大部分,因此抑制气柱共鸣音或分散共振频率成为迫切的课题。从而,已经提出设置包括倾斜槽的横向槽的解决方案,该横向槽沿轮胎宽度方向延伸、并且其一端开口到圆周槽中。
已知该横向槽适于根据其构造来改变气柱共鸣音的频率。在其它文献中,专利文献1(WO2002/078982A1)说明了:当仅开口到圆周槽中的横向槽具有终止在陆部中的另一端时,由圆周槽引起的气柱共鸣音的频率降低。
从而,如专利文献2(WO2004/103737A1)所公开的那样,申请人先前提出了通过精心制造横向槽的形状和结构来提高轮胎的静肃性的技术。该提案提供了一种充气轮胎,其能够借助于以下配置来分散气柱共鸣音的频率并降低声压水平:胎面承载面设置有沿轮胎的圆周方向连续延伸的两个以上的圆周槽,一端在至少一个预定的圆周槽处开口而另一端终止于陆部的多个横向槽独立于开口到另一圆周槽和胎面的接地端的其它横向槽而形成。换句话说,除了延伸到相同的圆周槽中的横向槽之外,各横向槽均在不可以与开口到另一圆周槽和/或胎面的接地端的其它横向槽交叉的情况下延伸。在轮胎被安装到适用轮辋上、填充有最大气压并承受与轮胎的最大载荷能力对应的质量的轮胎姿势下,圆周槽和横向槽具有被确定成相对的槽壁彼此不接触的各自宽度。横向槽被布置成至少一个横向槽始终完全包括在胎面的接地面中。使各横向槽的位于接地面中的一部分的延伸长度不小于预定圆周槽在接地面中的延伸长度的40%,各横向槽的槽宽对应于预定圆周槽的槽宽的30%以上。这种充气轮胎可以分散气柱共鸣音的频率,同时降低共振噪音的声压水平。
专利文献1:WO2002/078982A1
专利文献2:WO 2004/103737A1
发明内容
本发明要解决的问题
为了实现在根据申请人的在先提案的专利文献2中公开的发明,胎面花纹被设计成完全保持轮胎的操纵稳定性、耐磨持久性和其它性能。在这种情况下,本发明人已发现即使横向槽具有不变的长度,横向槽的截面积的变化也导致降低气柱共鸣音的声压水平的效果变化。
另一方面,关于实际轮胎中的胎面承载面的接地状态,多个圆周槽在接地面内的延伸长度类似,从而如示出胎面承载面的印痕的图9示意性示出的那样,圆周槽均产生具有彼此充分接近的频率的气柱共鸣音。因此,气柱共鸣音具有比其它频率范围的声压更明显的声压,从而对于车辆乘客的耳朵来说是刺耳的噪音。根据申请人的在先提案的专利文献2中所公开的发明已用于通过以下方式来降低这种气柱共鸣音和/或分散柱状共振频率:为各自的圆周槽形成横向槽使得每一个横向槽的一端开口到圆周槽中而另一端终止于陆部区域,并且每一个横向槽在接地面内的延伸长度等于圆周槽的延伸长度的40%至90%,优选是50%。在该情况下,如示出胎面印痕的图10的示意性示出的那样,发现原来的气柱共鸣音有效地降低,新的气柱共鸣音的频率被有效地分散。然而,在这种情况下,由于横向槽具有基本上相同的宽度、即圆周槽在接地面内的延伸长度的50%,因此,即使在柱状频率范围分散后,新产生的柱状共振频率也彼此重叠。这导致以下新问题:分散后的共振频率的声压与周围频率的声压相比仍然占很大部分。
基于上述认识,本发明提供一种上述专利文献2公开的充气轮胎的改进。本发明的一个目的是提供一种充气轮胎,其能够充分增强由于圆周槽的存在本身引起的气柱共鸣音的频率分散效果,或者提高与横向槽的截面积相关地声压水平降低效果。本发明的另一个目的是提供一种充气轮胎,特别是一种子午线充气轮胎,其能够通过相对于多个圆周槽分别充分分散共振频率来有效地使与原来的气柱共鸣音的减小相关地产生的噪音变为白噪音。
解决该问题的手段
根据本发明的第一个方面,提供一种充气轮胎,其包括胎面承载面,该胎面承载面设置有沿圆周方向连续延伸的至少两个圆周槽,其中,至少一个所述圆周槽设置有多个横向槽,每一个横向槽的一端开口到该圆周槽中而另一端终止于陆部,每一个横向槽均独立于其它圆周槽以及开口到所述其它圆周槽或胎面的接地端的其它横向槽,在轮胎被安装到适用的轮辋上、填充有最大气压并且承受与轮胎的最大载荷能力对应的质量时的轮胎姿势下,所述圆周槽和所述横向槽具有被确定成其相对的槽壁彼此不接触的各自槽宽。所述横向槽被布置成至少一个横向槽始终完全包括在胎面的接地面中,横向槽的至少部分所述槽宽不小于所述圆周槽的槽宽的30%,例如4mm至20mm,所述横向槽的延伸长度均不小于所述圆周槽在所述接地面内的延伸长度的40%,例如60mm至250mm,其中,所述横向槽均设置有截面积从开口到圆周槽中的开口端侧朝向其终止端侧增加的区域,所述截面积增加区域具有起始端,该起始端具有最小截面积部位,该最小截面积部位比所述截面积增加区域的终止端处的最大截面积部位更靠近所述横向槽所开口到的圆周槽。
因此,在本发明的含义内,术语“槽”包括具有沿槽的深度方向部分地彼此接触的槽侧壁的槽。然而,具有槽侧壁在接地面内完全彼此接触的窄宽度的窄槽或狭槽不构成本发明意义上的圆周槽或横向槽。此外,根据本发明的“最小截面积部位”不位于比最大截面积部位更远离圆周槽的位置。
注意,这里所用的术语“适用的轮辋”是指由以下标准限定的轮辋,术语“最大气压”是指与由以下标准限定的最大载荷能力对应的气压,术语“最大载荷能力”是指允许施加到以下标准的轮胎的最大质量。
所述标准是指分别在制造和使用该轮胎的区域可获知的有效的工业标准,例如,由美国的The Tyre and Rim AssociationInc.出版的“Year Book”、由欧洲的The European Tire andRim Technical Organization出版的“Standards Manual”,由日本的The Japan Automobile Tire ManufacturingAssociation,Inc.出版的“JATMA YEAR BOOK”。
此外,这里使用的术语“接地面”是指当轮胎被安装在适用的轮辋上、在填充有最大气压的情况下垂直放置在平板上并且承受与最大载荷能力对应的质量时与该平板接触的胎面橡胶的表面区域。此外,槽的截面积是指与横向槽的槽中心线垂直相交的平面内的槽截面积。
在该充气轮胎中,优选横向槽的最小截面积部位位于从横向槽的开口到圆周槽中的开口端测量的不大于横向槽的长度的50%的范围内的位置,典型地,该横向槽长度是20至230mm。此外,优选横向槽具有最小截面积(S1)与最大截面积(S2)的比值(S1/S2),该比值位于0.1~0.75的范围内。
根据本发明的第二方面,提供一种充气轮胎,其包括胎面承载面,该胎面承载面设置有沿圆周方向连续延伸的至少两个圆周槽,其中,至少一个所述圆周槽设置有多个横向槽,每一个横向槽的一端开口到圆周槽中而另一端终止于陆部,每一个横向槽均独立于其它圆周槽以及开口到所述其它圆周槽或胎面的接地端的其它横向槽,在轮胎被安装到适用的轮辋上、填充有最大气压并且承受与轮胎的最大载荷能力对应的质量时的轮胎姿势下,所述圆周槽和所述横向槽具有被确定成其相对的槽壁彼此不接触的各自槽宽,所述横向槽被布置成至少一个横向槽始终完全包括在胎面的接地面中,横向槽的至少部分所述槽宽不小于所述圆周槽的槽宽的30%,所述横向槽的延伸长度均不小于所述圆周槽在所述接地面内的延伸长度的40%,优选在40%~90%的范围内,其中,至少两列陆部设置有所述横向槽,且所述横向槽在各自的陆部中具有不同的延伸长度,以提供每一个横向槽在接地面内的长度与圆周槽在接地面内的延伸长度的比值的相互变化,横向槽开口到该圆周槽中。因此,同样地,具有槽侧壁在接地面内完全彼此接触的窄宽度的窄槽或狭槽不构成本发明意义上的圆周槽或横向槽。
本发明的含义内的术语“横向槽”是指枝状延伸的槽,与其相对于轮胎赤道平面的交角的大小、或与弯曲或分支的存在无关。此外,横向槽的“延伸长度”是指沿槽中心线测量的最大长度,这也适用于上述第一方面的充气轮胎。此外,术语“适用的轮辋”、“最大气压”和“最大载荷能力”使用与上述含义相同的含义。
在该充气轮胎中,优选设置开口到具有最大槽容积的圆周槽中的横向槽。还优选设置关于轮胎赤道不对称的胎面花纹,并且布置横向槽以使其开口到当轮胎被安装到车辆时在车辆的内侧延伸的圆周槽中。
本发明的效果
对于上述专利文献2所公开的发明,如图1示意性示出的那样,通过使由圆周槽产生的气柱共鸣音与由横向槽产生的反共振的气柱共鸣音相互干涉来获得声压衰减效果。在这种情况下,当横向槽形成为一端开口到圆周槽中而另一端终止于陆部的盲槽时,横向槽产生横向槽的终止端作为振动的波节而开口到圆周槽中的一端作为波腹的柱状共振,结果,气体速度在开口到圆周槽的一端变得最大。
根据本发明第一方面的充气轮胎考虑到该气体的运动速度,基于气体速度是横向槽与圆周槽的柱状共振的干涉效果的主要因素之一的考虑,通过增大气体速度来增强横向槽的干涉效果。
考虑到管路内的流体流动,一般地,管路的截面积减小的部分前后的压力差变大,在具有减小的截面积的部分处的流体的流速增加。这同样适用于在开口到圆周槽中的横向槽中产生的气体共振。从而,如图2的(a)示例性示出的那样,通过故意减小横向槽的开口到圆周槽中的开口端附近的截面积,与终止端部的截面积相比,可以显著增加开口到圆周槽中的开口端的气体速度。结果,如图2的(b)示例性示出的那样,与截面积不变的情况相比,可以显著提高横向槽与圆周槽中的气柱产生的共振的干涉效果。
从而,对于截面积增加区域的最小截面积部位比最大截面积部位更靠近圆周槽的根据本发明的第一方面的充气轮胎,可以充分确保轮胎的如相对于干燥路面和湿路面的操纵稳定性、耐磨持久性等所要求的性能,同时有效地降低由圆周槽的柱状共振产生的噪音水平。
现在,即使截面积减小部分被设置在横向槽中并且气体速度在截面积减小部分处增加一次,随着气体从该处进一步流动,气体速度再次减小。从而,为了确保由于截面积减小部分的设置而导致横向槽有效地发挥期望的干涉效果,优选截面积减小部分位于圆周槽附近。基于此观点,本发明人进行了彻底的研究,得出以下新认识:如果在本发明的含义内的横向槽的最小截面积部位位于横向槽的长度的50%的范围内的位置处,通常是位于20至230mm的范围内的位置处,则横向槽能有效地显示期望的干涉效果。
此外,当横向槽在靠近开口到圆周槽中的开口端的位置设置有截面积减小部分时,为了增加由截面积减小部分前后的压力差产生的气体流速,必需使横向槽的终止端部具有比截面积减小部分的截面积大一定程度的截面积。相反地,如果终止端部的截面积不大于预定值,而是可以通过使截面积减小部分的截面积非常小来实现期望的气体流速,则气体流量变得不足,从而难以显著增强横向槽与圆周槽中的柱状共振的干涉效果。
因此,优选最小截面积(S1)与最大截面积(S2)的比值(S1/S2)位于0.1~0.75的范围,以在气体流量充足的情况下实现横向槽内期望的气体速度。如果比值小于0.1,则由于截面积改变区域前后的大的压力差仍可获得足够的流速,但是由于窄的流路,绝对流量变得不足,这对于实现增强的干涉效果并不太合适。另一方面,如果比值大于0.75,则由于截面积改变区域前后的小的压力差仍不能获得足够的流速,并且很可能仅实现与截面积不变的现有技术的横向槽基本上相当的不足的干涉效果。
此外,根据本发明的第二方面的充气轮胎包括开口到两个以上的圆周槽中的横向槽,每一个横向槽相对于各自的陆部具有位于圆周槽在接地面内的长度的50%的特别有效的范围内(一般是60至250mm)的不同的延伸长度。这样,可以有效地减小圆周槽固有的气柱共鸣音的声压,同时可以主要根据各横向槽的长度分散各圆周槽的柱状共振频率。从而,可以有效地抑制分散后的共振噪音的声压相对于周围频率的声压变得太大和明显,从而有效地使产生的轮胎噪音变为白噪音。这在图3中示意性示出,图3示出胎面承载面的印痕,在图3中,假想线表示在不设置横向槽的情况下的作为图9所示的频率分析的一部分的峰值部分。
这里,开口到两个以上的圆周槽中的横向槽本身具有相对不同的长度。这是为了确保各横向槽在接地面内的延伸长度与该横向槽开口到其内的圆周槽在接地面内的长度的比值彼此不同。然而,实际上,圆周槽在接地面内的长度基本上是恒定的,即,基本上没有显著变化。因此,横向槽的长度可以被限定为绝对值,这容易限定并且容易客观验证。
对于这种充气轮胎,如果横向槽开口到具有最大槽容积的圆周槽中,则即使当不能为所有的圆周槽设置横向槽时,由于横向槽相对于气柱共鸣音的声压水平变得最大的大容积的圆周槽实现期望的功能,也可以有效地降低气柱共鸣音。
现在,在胎面承载面中具有多个圆周槽的充气轮胎的情况下,其中,各圆周槽产生的气柱共鸣音具有基本上恒定的声压和基本上恒定的共振频率,当轮胎被安装到车辆时,由靠近车室的车辆内侧的圆周槽产生的气柱共鸣音比由车辆外侧的圆周槽产生的气柱共鸣音更影响车室内的乘客。因此,优选轮胎具有不对称的胎面花纹,以减小与车辆内侧对应的区域内的圆周槽的数量或容积,从而消除产生大的气柱共鸣音的风险。同时,优选横向槽被布置成开口到在车辆内侧延伸的圆周槽中,使得即使当圆周槽必须不可避免地设置在车辆内侧的区域中时,横向槽也能有利地实现减小共振噪音的功能和分散共振频率的功能,从而有效地实现噪音减小效果。
附图说明
图1是示例性示出减小圆周槽的气柱共鸣音的机理示意图。
图2的(a)和(b)是示例性示出增大横向槽中的气体流速的模式的示意图;
图3是示例性示出根据本发明的第二方面的充气轮胎中的噪音减小机理的示意图;
图4是实施根据本发明的第一方面的充气轮胎的胎面花纹的展开图;
图5是示出图4的胎面花纹的印痕的图;
图6的(a)至(c)是示例性示出最小截面积部位的放大图;
图7是实施根据本发明的第二方面的充气轮胎的胎面花纹的展开图;
图8的(a)和(b)是示出实施例轮胎的印痕的图;
图9是示例性示出柱状共振频率的图;以及
图10是示出分散的柱状共振频率的例子的图。
附图标记的说明
1、21 胎面承载面
2、3、22、23、24、25 直线状圆周槽
4 锯齿形圆周槽
5、6、27、28 陆部
7、8、29、30、31 横向槽
7a、8a 窄部
7b、8b 宽部
9 间断槽
10 狭槽
11 圆周狭槽
12 倾斜狭槽
13 反向狭槽
14、15 右上倾斜的狭槽
16、17 倾斜狭槽
30a、31a 基部
30b、31b 弯曲部
30c 分支部
32、33 左上倾斜的狭槽
E 轮胎赤道面
e1、e2 胎面承载面端
l1、l2 横向槽的延伸长度
l 横向槽的长度
L1、L2 圆周槽的延伸长度
A 最小截面积部位
B 最大截面积部位
C 槽的中心线
S1 最小截面积
S2 最大截面积
具体实施方式
本发明的第一方面提供一种具有胎面花纹的充气轮胎,图4示出胎面花纹的展开图。充气轮胎具有与一般的子午线轮胎的内部增强结构相同的内部增强结构;因此,省略对该结构的说明。附图标记1表示相对于轮胎赤道线E被分成如图所示的左半侧和右半侧的胎面承载面。当将轮胎安装到车辆时位于车辆的内侧的左半侧设置有沿圆周方向直线状连续延伸的两个圆周槽2、3。右半侧设置有沿圆周方向连续延伸的锯齿形圆周槽4,该锯齿形圆周槽4的仅位于赤道线侧的侧壁是锯齿状。设置多个横向槽7、8,横向槽7、8可以是倾斜槽,每一个横向槽的一端开口到锯齿形圆周槽4和轮胎赤道线侧的直线状圆周槽2的对应一个中,另一端终止于圆周槽4与2之间或圆周槽2与3之间的陆部5、6。横向槽7、8沿圆周方向彼此间隔预定距离。横向槽7、8独立于可开口到另一圆周槽3或在胎面的接地端处开口的其它横向槽布置。
这里,除了可设置成从相关的圆周槽4、2延伸的其它横向槽(未示出)之外,横向槽7、8也独立于开口到另一圆周槽3的其它横向槽布置。
横向槽7、8整体均朝向左上延伸,并且是由窄部7a、8a和宽部7b、8b限定的大致L形,窄部7a、8a相对于轮胎赤道线E以较大的角度延伸以开口到相关的圆周槽4、2中,宽部7b、8b经由弯曲部连接到窄部7a、8a并相对于轮胎赤道线E以较小的角度延伸。
在从圆周槽3朝向胎面承载面端e1、即接地端侧移位的位置处,沿圆周方向延伸的多个间断槽9被设置成间隔预定距离。间断槽9均具有如图所示的下端,该下端通过朝向右下延伸的狭槽10与圆周槽3连通。在从锯齿形圆周槽4朝向另一胎面承载面端e2移位的位置处,圆周狭槽11被设置成沿圆周方向直线状连续延伸。多个倾斜狭槽12被设置成穿过圆周狭槽11朝向右上延伸,并开口到圆周槽4和胎面承载面端e2中。此外,多个反向狭槽13被设置成从圆周狭槽11朝向右下延伸,并在胎面承载面端e2处开口。
圆周槽4、2之间的陆部5以及圆周槽2、3之间的陆部6分别设置有朝向右上延伸以使横向槽7、8的终止端与相关的圆周槽2、3连通的倾斜狭槽14、15,还分别在两个横向槽7、7或8、8之间设置有倾斜狭槽16、17。
在轮胎被安装到适用的轮辋上、填充有最大气压并且承受与轮胎的最大载荷能力对应的质量时的轮胎姿势下,如图5所示印痕的情况下,圆周槽4、2和横向槽7、8中的每一方均具有被确定成其相对的槽壁在其整个深度上彼此不接触的槽宽。横向槽7、8被布置成至少一个横向槽始终完全包括在胎面的接地面中。当沿垂直于横向槽7、8的中心线的方向测量时,各横向槽7、8的至少部分槽宽不小于圆周槽4、2的槽宽的30%。每一个横向槽7、8均具有不小于圆周槽4、2在接地面内的延伸长度L1、L2的40%的延伸长度l1、l2。
这里,在接地面内测量的圆周槽2的至少部分槽宽可位于例如4mm至20mm的范围内,而其延伸长度L1可位于例如60mm至250mm的范围内。同一接地面内的圆周槽4的平均槽宽可位于例如4mm至20mm的范围内,而其延伸长度L2可位于例如60mm至250mm的范围内。此外,横向槽的延伸长度l1、l2均可位于20mm至230mm的范围内。
所示轮胎的各横向槽7、8还设置有从其开口到圆周槽中的开口端侧朝向终止端延伸的截面积增加区域。截面积增加区域包括具有最小截面积的起始端,即如参照图4所示的横向槽7中的一个放大示出的图6的(a)所示,在与槽中心线C垂直相交的平面内测量的截面积最小的点A。最小截面积部位A比截面积增加区域的终止端处的点B更靠近圆周槽4,横向槽7开口到该圆周槽4中,点B处的截面积最大。从而,在根据本发明的轮胎中,如图6的(b)所示,即使横向槽7、8的中间部分具有最大截面积并且横向槽7、8逐渐变小地终止于陆部5、6,最小截面积部位A始终比最大截面积部位B更靠近圆周槽2、4。
在如上所述构造的轮胎中,如图6的(c)所示,当从开口到圆周槽4、2中的开口端测量时,优选横向槽7、8的最小截面积部位A位于横向槽7、8的长度l的50%的范围内的位置处,此外,优选横向槽7、8的最小截面积S1与最大截面积S2的比值S1/S2位于0.1~0.75的范围内。
试验1
已经参照具有图8的(a)所示的胎面花纹的各种轮胎进行试验,胎面花纹由沿圆周方向连续延伸的四个圆周槽和为各圆周槽设置的大致L形的横向槽限定,该横向槽被设置成其一端开口到相关的圆周槽中而另一端终止于相关的陆部。圆周槽A、B、C、D在接地面内分别具有140mm、150mm、150mm、140mm的长度。横向槽均具有4mm的槽宽和固定的长度(75mm)。对于最小截面积部位,横向槽的截面积在16mm2至22mm2的范围内变化,对于最大截面积部位,截面积被设定为28mm2。基于标准JASO C606,以60km/h的速度对这些轮胎进行转鼓试验以确定气柱共鸣音(约900Hz)的声压降低效果。下表1中示出试验结果。
顺便提及,表1列出的比较例轮胎是图8的(b)所示的轮胎,其具有截面积在整个长度上固定(28mm2)的横向槽。此外,作为声压水平基准的控制轮胎不具有横向槽。这里,各试验轮胎的尺寸均是225/55/R17,适用的轮辋是7J×17,充气气压是210kPa,载荷是4.95kN。
表1
轮胎类型 | S1/S2 | S1点(%) | S2点(%) | 1000Hz时相对于控制轮胎的声压水平减少量 |
比较例轮胎1 | 1.0 | - | - | -2.5dB |
实施例轮胎1 | 0.8 | 0 | 90 | -2.8dB |
实施例轮胎2 | 0.8 | 30 | 60 | -2.6dB |
实施例轮胎3 | 0.8 | 60 | 30 | -2.2dB |
实施例轮胎4 | 0.7 | 0 | 90 | -3.3dB |
实施例轮胎5 | 0.7 | 30 | 60 | -3.2dB |
实施例轮胎6 | 0.7 | 60 | 30 | -2.3dB |
实施例轮胎7 | 0.6 | 0 | 90 | -3.5dB |
实施例轮胎8 | 0.6 | 30 | 60 | -3.3dB |
实施例轮胎9 | 0.6 | 60 | 30 | -2.5dB |
注:
S1:横向槽的最小截面积
S2:横向槽的最大截面积
S1点:开口端与S1位置之间的横向槽长度与横向槽总长的比值
S2点:开口端与S2位置之间的横向槽长度与横向槽总长的比值
从上表1可以得出,通过设置横向槽可以有效地减小圆周槽的气柱共鸣音,实施例轮胎通过将最小截面积部位布置在足够靠近圆周槽的位置处并且使横向槽的截面积比值小来获得显著的气柱共鸣音减小效果。
本发明的第二方面提供一种具有胎面花纹的充气轮胎,图7示出胎面花纹的展开图。充气轮胎具有与一般的子午线轮胎的内部增强结构相同的内部增强结构;因此,省略对该结构的说明。
附图标记21表示相对于轮胎赤道线E被分成如图所示的左半部分和右半部分的胎面承载面。当将轮胎安装到车辆时,位于车辆的外侧的右半侧设置有两个圆周槽22、23,该圆周槽22、23沿圆周方向直线状连续延伸,并且具有位于例如4mm至20mm的范围内的槽宽。圆周槽彼此间隔预定距离。位于车辆的内侧的左半侧设置有两个圆周槽24、25,该圆周槽24、25沿圆周方向直线状连续延伸,并且具有位于例如4mm至20mm的范围内的槽宽。圆周槽22、23具有彼此相同的槽容积,而圆周槽24、25具有小于圆周槽22、23的槽容积的固定的槽容积。
三列陆部26、27、28由圆周槽22至25限定。这些陆部26、27、28均设置有多个横向槽29、30、31,该横向槽29、30、31的一端开口到当将轮胎安装到车辆时位于车辆外侧的相关的圆周槽22、23、24,而另一端终止于相关的陆部26、27、28。
这里,各横向槽29均在陆部26内朝向左上延伸,其一端开口到最外面的圆周槽22中而另一端以鱼钩形状终止于陆部26。各横向槽30在陆部27内延伸,其一端开口到邻近轮胎赤道线E的外侧的圆周槽23,横向槽30包括从圆周槽23朝向左上延伸的基部30a、弯曲部30b和分支部30c,该弯曲部30b在陆部27的中间位置弯曲以与轮胎赤道线E平行延伸,即在图中是向下延伸,该分支部30c在弯曲部的中途朝向圆周槽23分支,以与基部30a平行但不开口到圆周槽23中。各横向槽31在陆部28内延伸,其一端开口到轮胎赤道线E侧的圆周槽24中,横向槽31包括从圆周槽24朝向左上延伸的基部31a和弯曲部31b,该弯曲部31b在陆部28的中间位置弯曲以与轮胎赤道线E平行延伸,即,在图中是向下延伸。
因此,除了相关的圆周槽之外,这些横向槽29、30、31独立于其它圆周槽、可设置成开口到这些其它圆周槽中的其它横向槽、以及可在胎面的接地端开口的其它横向槽形成。
在轮胎被安装到适用的轮辋上、填充有最大气压并且承受与轮胎的最大载荷能力对应的质量时的轮胎姿势下,圆周槽22至25和横向槽29、30、31中的每一方均具有被确定成其相对的槽壁在其整个深度上彼此不接触的槽宽。各横向槽29、30(除了横向槽31)的至少部分槽宽不小于圆周槽22、23的槽宽的30%,其延伸长度不小于圆周槽22、23在接地面内的延伸长度(典型地,在60mm至250mm的范围内)的40%(优选在40%至90%的范围内)。从而,在图7所示的轮胎中,仅横向槽29、30构成本发明的含义内的横向槽。
两列陆部26、27(除了陆部28)中的横向槽29、30的延伸长度在相关的圆周槽22、23的40%至90%的范围内变化。结果,横向槽29、30在接地面内的延伸长度与圆周槽22、23在接地面内的延伸长度的比值优选是可变的,横向槽29、30开口到该圆周槽22、23中。
此外,在所示的轮胎中,横向槽29、30可以开口到具有最大容积的各自圆周槽22、23中,胎面花纹相对于赤道线E不对称。
在所示的轮胎中,横向槽29、30开口到当将轮胎安装到车辆时位于车辆的外侧的相关的圆周槽中。然而,横向槽29、30可以开口到位于车辆内侧的相关的圆周槽中。在这种情况下,这些横向槽可以更有效地减少车室内的噪音。
在如上所述构造的轮胎中,对于每一个陆部26、27,横向槽29、30的延伸长度是不同的,从而可以如上所述有效地降低原本由于圆周槽的设置而产生的声压并在宽范围分散共振频率,以有效地使气柱共鸣音变为白噪音。
在图7中,附图标记32表示形成在陆部26中并且以凸出侧朝下的弯曲形状朝向左上延伸以开口到圆周槽22中的倾斜狭槽。此外,附图标记33表示形成在陆部27中并且以凸出侧朝上的弯曲形状朝向左上延伸,以开口到圆周槽24中的倾斜狭槽。
试验2
尺寸为215/60&16的各种轮胎被组装到7J×16的轮辋,填充有220kPa的气压,被安装到日本制造的乘用车,并且在两个乘客的载荷条件下绕试验跑道进行行驶试验。由试验驾驶员的感觉用10阶段法评价产生的气柱共鸣音的刺耳程度(rudeness)。下表2中示出评价结果。
顺便提及,表2列出的传统轮胎具有如图8的(a)的印痕所示的接地长度基本上相同的四个圆周槽。比较例轮胎和实施例轮胎均具有如图8的(b)所示的基本印痕,其中,传统轮胎的圆周槽附带有钩状弯曲的横向槽,横向槽的长度相对于圆周槽的长度而改变,包括0%的变化。
这里,圆周槽A、B、C、D在接地面内分别具有8mm、8mm、10mm、10mm的槽宽和140mm、150mm、150mm、140mm的长度。
表2
可见,表2的实施例轮胎10、11能够通过相对于圆周槽长度分散横向槽长度来实现良好的噪音减小效果,当横向槽长度分散在40%至70%的范围内时,可以获得更好的噪音减小效果。
Claims (6)
1.一种充气轮胎,其包括胎面承载面,该胎面承载面设置有沿圆周方向连续延伸的至少两个圆周槽,其中,至少一个所述圆周槽设置有多个横向槽,至少一个所述圆周槽的每一个横向槽的一端开口到该圆周槽而另一端终止于陆部,并且均独立于其它圆周槽以及开口到所述其它圆周槽或胎面的接地端的其它横向槽,在轮胎被安装到适用的轮辋上、填充有最大气压并且承受与轮胎的最大载荷能力对应的质量时的轮胎姿势下,所述圆周槽和所述横向槽具有被确定成其相对的槽壁彼此不接触的各自槽宽,所述横向槽被布置成至少一个横向槽始终完全包括在胎面的接地面中,横向槽的至少部分所述槽宽不小于所述圆周槽的槽宽的30%,所述横向槽的延伸长度均不小于所述圆周槽在所述接地面内的延伸长度的40%,其中,
所述横向槽均设置有截面积从开口到圆周槽中的开口端侧朝向其终止端侧增加的区域,该截面积增加区域具有起始端,该起始端具有最小截面积部位,该最小截面积部位比所述截面积增加区域的终止端处的最大截面积部位更靠近所述横向槽所开口到的圆周槽。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,所述最小截面积部位位于从所述横向槽的开口到圆周槽中的开口端起的不大于所述横向槽长度的50%范围内的位置。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,所述横向槽具有最小截面积(S1)与最大截面积(S2)的比值(S1/S2),所述比值位于0.1~0.75的范围内。
4.一种充气轮胎,其包括胎面承载面,该胎面承载面设置有沿圆周方向连续延伸的至少两个圆周槽,其中,至少一个所述圆周槽设置有多个横向槽,至少一个所述圆周槽的每一个横向槽的一端开口到圆周槽中而另一端终止于陆部,并且均独立于其它圆周槽以及开口到所述其它圆周槽或胎面的接地端的其它横向槽,在轮胎被安装到适用的轮辋上、填充有最大气压并且承受与轮胎的最大载荷能力对应的质量时的轮胎姿势下,所述圆周槽和所述横向槽具有被确定成其相对的槽壁彼此不接触的各自槽宽,所述横向槽被布置成至少一个横向槽始终完全包括在胎面的接地面中,横向槽的至少部分所述槽宽不小于所述圆周槽的槽宽的30%,所述横向槽的延伸长度均不小于所述圆周槽在所述接地面内的延伸长度的40%,其中,
至少两列陆部设置有所述横向槽,且所述横向槽在各自的陆部中具有不同的延伸长度。
5.根据权利要求4所述的充气轮胎,其特征在于,该充气轮胎包括开口到具有最大槽容积的圆周槽中的横向槽。
6.根据权利要求4所述的充气轮胎,其特征在于,该充气轮胎具有关于轮胎赤道不对称的胎面花纹,所述横向槽被布置成开口到当轮胎被安装到车辆时在车辆的内侧延伸的圆周槽中。
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