CN101528483B - 花纹条的凸块数变化的轮胎胎面花纹基础间距的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种方法，其通过增加和减少花纹条上的凸块数平衡轮胎性能同时还具有理想的轮胎噪声性能。该方法允许轮胎设计者同时获得高间距和低间距数的花纹的优点，同时将不理想的轮胎噪声最小化。该方法涉及轮胎胎面花纹的基础间距的设计和轮胎胎面花纹的设计。本发明还提供了同时具有所述基础间距和胎面花纹的轮胎。

Description

花纹条的凸块数变化的轮胎胎面花纹基础间距的设计方法

相关申请的交叉参考

本申请要求申请日为2006年10月17、序列号为No.60/852,220的美国临时专利申请的优先权，该申请的公开内容被结合于此作为参考。

技术领域

本发明总的涉及轮胎和设计轮胎胎面花纹以改善由间距序列产生的轮胎噪声的方法。更具体地，本发明涉及轮胎胎面花纹和设计具有多个花纹条组的胎面花纹的基础间距的方法，其中不同的花纹条组具有不同数目的凸块。

背景技术

轮胎设计的一个方面涉及将不理想的轮胎噪声最小化。轮胎噪声是在胎面花纹的凸块接触路面时产生的。不变的胎面花纹，或单一间距的胎面花纹产生不理想的音调或单一音调的声音。轮胎设计者改变胎面花纹以避免单一音调的声音。通常通过改变围绕轮胎圆周的胎面间距的尺寸改变胎面花纹。改变胎面间距的尺寸以形成间距序列，从而试图通过加宽噪声频谱的频率范围降低单一音调的轮胎噪声，但是在该时域中仍将产生不理想的噪声。轮胎胎面设计者需要这样的间距序列，所述间距序列在向轮胎提供理想的性能特征的同时使不理想的轮胎噪声最小化。

当前是通过对比胎面间距的不同变化产生的轮胎噪声来分析胎面花纹。已知的分析技术允许轮胎设计者为胎面设计选择那些产生可接受的轮胎噪声的间距序列。一种这样的分析技术使用间距序列的傅里叶频谱确定频率的集中度，所述频率的集中度已知是有异议的。美国专利6,112,167中公开的另一种技术分析围绕轮胎圆周的间距序列的部分。

轮胎胎面设计者面临的问题是多用途轮胎的不对称胎面设计越来越流行。不对称的轮胎可以被设计成使轮胎的一侧为干地牵引和长途磨损最优化，而轮胎的另一侧为湿地牵引和散水性最优化。不对称的胎面花纹通常在轮胎的不同侧具有不同的胎面花纹，并且可因此在轮胎的不同的周向花纹条上具有不同数目的凸块。能够为一个花纹条组提供理想的轮胎噪声的基础间距可能会为另一花纹条组产生不理想的轮胎噪声。设计方法学不能提供对结合到不对称轮胎中的不同间距序列进行分析的办法。因此轮胎设计者需要改进的分析和设计技术，以用于具有多个不同间距序列的花纹条的轮胎胎面花纹。轮胎用户需要一种每个花纹条具有不同数目的凸块同时由间距序列产生的不理想的轮胎噪声最小化的多花纹条轮胎。

该问题不限于不对称的轮胎胎面花纹。通常，对于对称的轮胎胎面花纹，设计者或者选择在每个周向花纹条或花纹条组中设计相同数目的凸块，或者可以对任一指定花纹条或花纹条组中的凸块进行再分。在第一种情形中，所有周向花纹条中的凸块数的比为1∶1。在第二种情形下，该比为1∶2，即在一个或多个周向花纹条中凸块增加了100％。为了调整用于好的和不好的天气状况的轮胎性能，轮胎设计者需要这样一种灵活性，即花纹的中心部分的凸块数与肩部部分的凸块数的差较小，以平衡性能。例如，设计者可能希望中心部具有比肩部多25％的凸块以提供更好的恶劣天气下的性能，同时用肩部凸块保持好天气下的性能。因此设计者希望一个花纹条或花纹条组中的凸块数与另一花纹条或花纹条组中的凸块数的比为1∶1.25或4∶5。因此，中心与肩部的这种偏差比可以是赤道对称的，而内侧与外侧的这种偏差比可以是赤道不对称的。如果存在两个以上的周向花纹条或花纹条组，设计者可能还希望每个花纹条或花纹条组都具有不同的偏差，以进一步调整轮胎胎面花纹的设计。

发明内容

在一种结构中，本发明提供了一种通过增加和减少花纹条上的凸块数平衡性能同时具有理想的轮胎噪声性能的方法。该方法允许轮胎设计者同时获得高间距和低间距数的花纹的优点并使不理想的轮胎噪声最小化。该方法涉及轮胎胎面花纹的基础间距的设计和轮胎的胎面花纹的设计。本发明还提供了一种同时具有所述基础间距和胎面花纹的轮胎。

在一种构造中，本发明提供了一种设计轮胎胎面花纹的基础间距的方法，所述胎面花纹具有至少两个周向的花纹条组，并且各个花纹条组中具有不同的间距数。该方法包括以下步骤：(a)提供在行进方向上具有x个由胎面凸块构成的花纹条的轮胎胎面花纹，其中x＞1；(b)将所述由胎面凸块构成的花纹条分为n个由花纹条构成的花纹条组，其中n＞1；(c)确定各个花纹条组中的胎面凸块的数目s，其中s_i为第i个花纹条中的胎面凸块的数目，使得s_i＜s_i+1，其中i从1线性地增加到n-1；(d)确定s，使得s₁至s_n的唯一公倍数为1。

在另一种构造中，本发明提供了一种设计充气轮胎胎面花纹的方法，所述胎面花纹使用多个基础间距，具有至少两个周向的花纹条组，并且各个花纹条组具有不同的间距数，所述方法包括以下步骤：通过下面的步骤确定胎面花纹的基础间距：(a)选择在行进方向上具有x个由胎面凸块构成的花纹条的轮胎胎面花纹，其中x＞1；(b)将所述由胎面凸块构成的花纹条分为n个由花纹条构成的花纹条组，其中n＞1；(c)确定各个花纹条组中的胎面凸块的数目s，其中s_i为第i个花纹条中的胎面凸块的数目，使得s_i＜s_i+1，其中i从1线性地增加到n-1；(d)确定s，使得s₁至s_n的唯一公倍数为1；以及选择k个基础间距，使得任一花纹条组中的胎面凸块的最小数为k＊s₁＞39，并且任一花纹条组中的胎面凸块的最大数为k＊s_n＜81。

在另一种构造中，本发明提供了一种设计轮胎胎面花纹的方法，其中所述胎面花纹具有至少两个周向的由胎面凸块构成的花纹条，所述方法包括以下步骤：选择胎面花纹的基础间距，所述基础间距具有沿轮胎的周向设置的由胎面凸块构成的多个花纹条组；一个花纹条组具有最大凸块数s_n并且另一个花纹条组具有最小凸块数s₁，所述最大凸块数与所述最小凸块数目之比大于1.0而小于2.0并且不等于1.5；以及选择胎面花纹的基础间距数目k，其中所选择的基础间距数目乘以所述基础间距的任一花纹条组中的最大凸块数为80或更少，并且所选择的基础间距数目乘以所述基础间距的任一花纹条组中的最小凸块数为40或更多。

本发明的另一方面是通过围绕轮胎改变基础间距的长度在胎面花纹中形成轮胎噪声间距序列。还可以通过将基础间距再分成m个子间距并且围绕轮胎的圆周改变所述子间距的物理长度以形成所述轮胎噪声间距序列，从而形成轮胎噪声序列。

本发明还提供了一种轮胎，该轮胎包括：确定了胎面花纹的主体，所述胎面花纹具有多个周向的花纹条组；各个花纹条组具有相同的基础间距数目k；各个花纹条组具有不同的胎面凸块数n；一个花纹条组具有最小数目的凸块并且一个花纹条组具有最大数目的凸块；以及凸块的最大数目与凸块的最小数目之比大于1.0而小于2.0并且不等于1.5。

本发明的轮胎可以被构造成对称的和不对称的结构。

附图说明

图1是四花纹条胎面设计元素(胎面的几何形状是普通的)的示例性的示意图，其中在每个间距中设置一个子间距，子间距具有两个不同尺寸(大的和小的)；

图2是使用图1中的四花纹条胎面设计元素的间距序列的前十六间距的示意图；

图3是四花纹条胎面设计元素(胎面的几何形状是普通的)的示例性的示意图，其中每个间距中设置两个子间距，每个子间距具有两个不同的尺寸(大的和小的)；

图4是使用图3中的四花纹条胎面设计元素的间距序列的前八间距的示意图；

图5是示出了多个D值的图表；

图6是示出了应用于D比值为4∶3或1.33的轮胎间距序列的一组示例性的S值的图表；

图7和8是用于不同目的的胎面花纹设计的示例；图7是用于磨损和好天气的设计，因为它具有较少的凸块。图8是用于恶劣天气和噪声性能的设计，因为它具有较多的凸块；

图9是使用图7和8的部分胎面设计的胎面花纹的示例；

图10是每个间距具有一个子间距的另一个示例性的胎面；

图11描绘了用于形成图12的胎面花纹的6个子部分；

图12是使用了图11中所示的6个子部分的轮胎胎面花纹的示例；

图13示出了3种花纹的预计的噪声频率分布；

图14是模型化的噪声的图表；

图15是预计的轮胎性能的图表；

图16是示出了对于基础间距数目和子间距数目的理想的凸块数目的设计图表。

在整个说明书中，相同的附图标记和符号表示相同的部件。

具体实施方式

本发明的方法用于设计具有布置在周向的花纹带或花纹条中的多个周向的负载支撑元件或凸块的充气轮胎胎面花纹。具有相同数目的凸块的花纹带或花纹条被整体地认定为花纹条组。尽管它们常常相邻，然而花纹条组中的所述花纹带或花纹条也可被其他花纹带或花纹条间隔开并且不需要相邻。花纹条组可包括由周向的凸块构成的单个花纹条，或者可包括由周向的凸块构成的多个花纹条。尽管本发明可应用于更宽泛的各种设计，但下面所讨论的例子的焦点在于具有设置在1至7个花纹条组中的20至160个凸块的胎面设计。该花纹条组范围是基于这样一个事实确定的，即市场上热销的大多数轮胎的轮胎胎面周长在约1680mm至3200mm的范围内。这些轮胎使用的大多数凸块具有在20mm至75mm之间的周向长度，从而在小轮胎中具有约22至84个凸块，而在较大的轮胎中具有43至160个凸块。当考虑制造标准、轮胎耐磨标准和轮胎噪声标准时，商业上生产的大多数轮胎包括40至80个凸块。因此本发明的方法描述为用于该范围的轮胎胎面花纹。还可通过将步骤应用于该范围之外的凸块范围，将该方法用于落在该范围之外的轮胎。

对于轮胎中的每个胎面设计，由周向地设置的凸块L构成的花纹条组R的数目为“x”。根据本发明的方法构造的轮胎胎面花纹将具有子间距S的整数组合，所述子间距S在每个花纹条组R中形成基础间距P。所述基础间距被限定为从(胎面设计中的)公共边界开始到(胎面设计中的)公共边界终止的轮胎胎面的一部分，其中包含在该基础间距内的各个花纹条的凸块数目的最大公因数为1。所述基础间距在绕轮胎圆周的花纹条组中重复“k”次。子间距是基础间距P中的胎面几何形状的一部分。在基础间距P中可以独立地划分出“m”个子间距S。

在任一指定的花纹条组R中，凸块L的总数“y”可以通过凸块方程：y_R＝k＊m_R确定。当在每个基础间距P中只有一个子间距S时(称之为单一单元设计)，每个花纹条组R中的凸块L的总数y等于基础间距P的数目。当每个基础间距P中有两个子间距S时，每个花纹条组R中的凸块L的总数y等于基础间距P的数目k的两倍。这两个例子如图1-4所示。

为了描绘单一单元设计，图1中示出了示例性的四花纹条R胎面花纹元素，其中每个间距P只具有一个子间距S，该子间距或者为小的(Sm)或者为大的(Lg)。在该例子中，每个花纹条组包括单个花纹条。这些附图中示出的胎面花纹的几何形状为示意性的、一般性的以及示例性的。本发明可应用于多种凸块几何形状。可以采用多种胎面花纹。例如，小的子间距(Sm)的长度可为25mm，大的子间距(Lg)的长度可为40mm。示例间距序列可以是[25，25，40，40，25，40，40，25，25，25，40，40，40，25，40，40，...]。图2示意性地描绘了应用该间距序列的图1的胎面元素。

为了描绘双单元设计，图3中示出了示例性的四花纹条R胎面花纹元素。在图3中，第一子间距(S1)具有与上面参照图1描述的例子相同的几何形状，而第二子间距(S2)具有不同的几何形状(从花纹条R2和R3中去除了横槽)。图3描绘了子间距的大的(Lg)和小的(Sm)长度。图4示意性地描绘了应用上述示例间距序列[25，25，40，40，25，40，40，25，25，25，40，40，40，25，40，40，...]的图3的胎面元素。在该例子中，每个间距P包括S1和S2(S1和S2的尺寸遵循示例间距序列)以及不同的花纹条R具有不同数目的凸块L。R1和R4的凸块数是R2和R3的两倍。该例子中的凸块L的特定分布与本发明无关，并且R1和R2的凸块数可以是R3和R4的两倍，或者R2和R3的凸块L数目可以是R1和R4的两倍。

为了分析各个花纹条中的凸块的不同数目导致的不同轮胎噪声，花纹条差异D由下面的公式确定：D＝(任一花纹条组中的凸块的最大数)/(任一花纹条组中的凸块的最小数)。所述花纹条差异(D)提供了表示具有最多凸块的花纹条中产生噪声事件的数目与具有最少凸块的花纹条中产生噪声事件的数目之间的比。在图2的第一个例子中，D＝1，而在图4的第二个例子中，D＝2。D＞2的胎面设计也是可能的，但已经发现其将产生不理想的特性，因为这些设计在凸块硬度上具有不理想的大的差异。D精确地等于2的胎面设计同样也是不理想的，因为最大胎面通道频率会是最小胎面通道频率的多倍，从而导致在该频率上出现不理想的振幅峰值。胎面通道频率F的定义如下：F＝V＊y/C，其中V表示轮胎的地面速度，C表示轮胎周长。当轮胎转动时，每个凸块将撞击路面并且从而作用为脉冲。因此存在着为主频率的整数倍的多个频率。这些频率由F_j＝j＊(V＊y/C)确定，其中j＝1，2，3...。轮胎设计者不希望任一花纹条的前三个频率与具有不同凸块数的花纹条的前三个频率匹配。当D＝1，2.0或1.5时将发生上述情形。因此D介于1和2之间(不包括D＝1.0，1.5，和2.0)的轮胎胎面设计在轮胎噪声方面是理想的。在本申请的文本中，术语“介于...之间”不包括端部边界1.0和2.0。然而，D值介于1.5和2.0之间时产生的结果不如D值介于1.0和1.5之间时产生的结果理想，这是因为当D值介于1.5和2.0之间时，凸块刚性方面存在更大的差异。

图5的图表用于确定设计参数。基础设计循环中的最小凸块数是水平设置的并且最大凸块数是竖直设置的。每种组合的D值被计算在该图表的空格内。

对于图表中的每种组合，可以发展出额外的图表以基于基础设计循环的数目检查完整花纹中的凸块数的平衡。为了提供例子，在图6的图表中检查4个小凸块与3个大凸块(D＝1.33)的比(m)。通过该图表，可以看到理想的凸块数是通过使用14至20个基础设计循环得到的，这是因为每个花纹条中的总凸块数落在上述理想设计参数范围内。对于14个基础间距(k＝14)，具有14个间距差异的两个花纹条具有42和56个凸块，对于P＝20，具有20个间距差异的两个花纹条具有60和80个凸块。间距数的差(Δ)通过下式确定：Δ＝P＊(m_max-m_min)。随着差Δ的增加，凸块硬度的变化也增加。轮胎胎面设计中增大的凸块数用于提高在下雪或潮湿天气状况下的性能，以及减少在轮胎-路面交界面处的冲击能，从而产生更低的噪声振幅。减少凸块数或增加凸块硬度用于提高良好天气状况下的干地牵引力，并且提高轮胎的寿命。根据本发明的轮胎胎面设计通过同时具有干地牵引和恶劣天气下的轮胎特征而平衡轮胎的性能。

图7和8描绘了具有不同特性的两个不同的示例性的胎面花纹，它们组合起来形成了图9中的轮胎胎面花纹，其为图8的胎面沿轮胎赤道平分的上半部分和图7的胎面沿轮胎赤道平分的下半部分。当沿轮胎的圆周设置时，图7的胎面具有较少的凸块而图8的胎面具有较多的凸块。图9描绘了具有两个顶部花纹条(R1和R2)以及两个底部花纹条(R3和R4)的胎面花纹，其中两个顶部花纹条具有图8的构造，而两个底部花纹条具有图7的构造。因此图9的胎面花纹结合了上述两个胎面花纹的优良性能。在该例子中，D为1.33，在R1和R2中为每间距8个凸块，而在R3和R4中为每间距6个凸块。从而图9的胎面花纹提供了本发明的例子。

由于从二十世纪末开始在轮胎工业中普遍采用两件式、蛤壳式轮胎模具，因此从轮胎模具制造商的角度，图9的轮胎胎面也将是理想的。这种两件式模具在轮胎赤道处或其附近周向地对分。每一件的制造可以独立地完成并且因此可以由图9中所示的不相关的胎面花纹构成。对于由8个至多达100个或更多个胎面节段作为从胎面花纹的一侧到胎面花纹的另一侧的横向部分而构成的传统型轮胎模具，理想的是使轮胎胎面部分从胎面花纹的一侧到另一侧具有连续的边界。图9中呈现的轮胎胎面的连续边界的例子是由截面A-A和截面B-B确定的横截面。通过该方法构造的轮胎胎面花纹将在图9所示的胎面花纹的开始处具有至少一个公共边界，截面A-A。基于图7和8中的轮胎的每个胎面花纹的轮胎胎面花纹噪声序列的复杂性，可以具有图9中所示的多于一个的公共边界，截面B-B。因此公共边界的最小值为1并且公共边界的最大值为几何术语中已知的最大公因数。图7中每个重复的花纹具有12个部分。图8的轮胎具有16个部分。数字12具有六个因数，包括1、2、3、4、6和12。数字16具有五个数字因数，包括1、2、4、8和16。12和16的最大公因数为4。因此对于图9的组合胎面花纹可以具有最多四个公共边界。

接下来基础间距可以被定义为从一公共边界开始到一公共边界终止的轮胎胎面的一部分，其中包含在基础间距中的各个花纹条的凸块数目的最大公因数为1。图9中示例性地给出的轮胎的基础间距可以为1，其中各个花纹条中的凸块数等于任一给定花纹条中的凸块总数除以上面计算的最大公因数。对于这种情况，花纹条R1和R2的基础间距中的凸块数为4(16/4＝4)并且花纹条R3和R4的基础间距中的凸块数为3(12/4＝3)。

图10示出了与图9中的轮胎胎面花纹具有相同的每花纹条凸块数的轮胎胎面花纹，但是包括四个基础间距，其中每个基础间距为由两个变化的间距尺寸(小的和大的)构成的组合单元。整个胎面花纹包括基于轮胎噪声间距序列的要求顺序地排序的基础间距。因此，图10中的轮胎胎面花纹的公共间距边界数等于各个花纹条中的凸块数的最大公倍数并且对于采用传统的分段式轮胎模具制造的轮胎来说是优选的应用。图10的设计的限制是轮胎胎面内的凸块尺寸的可变性被降低为基础间距尺寸的可变性。在图10中每个子间距长度等于基础间距长度。因此每个基础间距(P)被再划分为多个(m)子间距(S)。m的值可以是任意整数，例如m＝1，2，3，4，5，6等。随着m的值增加，模具的独特(unique)部分的数目增加。在图10中，m＝1，并且间距尺寸的数目(t)为2(小的和大的)。接下来独特的子间距(S)几何形状的数目(U)可以被表示为下列方程：U＝m＊t。为了增加独特的几何形状的数目(U)，必须增加子间距尺寸的数目(t)或基础间距分隔的数目(m)。通常在本领域中间距尺寸的数目(t)在2至8之间。显著地增加独特的几何形状的数目(U)的方式是增加m。

选择大于基础间距中的最大凸块数(当前例子中为4)的m值是不切实际的，并且选择小于基础间距中的最小凸块数(当前例子中为3)的m值是不理想的。为了使模具制造的复杂性最小化，最初选择最小数目的独特几何形状。在本发明中，应当首先选择将任一花纹条中的主要设计循环的最小凸块数作为m。如果确定需要更高的独特节段数(U)以用于噪声或其他性能，则m增加直到m等于任一花纹条中的主要设计循环的最大凸块数。

图11描绘了一组基础间距的小的和大的子部分。图12示出了胎面花纹的典型部分，其采用1，2，3，1，2，3，...几何形状循环并且基于选定的尺寸序列选择尺寸。该设计具有增加的几何形状可变性，其中花纹条1和2每基础间距具有4个凸块，并且花纹条3和4每基础间距具有3个凸块。基于图6中的图表，如果存在15个基础间距，则花纹条1和2将具有60个凸块，花纹条3和4将具有45个凸块。轮胎的具有60个凸块的一侧提供恶劣天气下的性能，具有45个间距的一侧提供良好天气下的性能。通过使用根据以上花纹的噪声分析获得的本发明，轮胎噪声被显著地降低。图13示出了所述例子中的三个花纹的预计的噪声频率分布。具有最高噪声水平的轮胎为具有图1中所示的独特几何形状的轮胎，并且典型的花纹示例如图2所示，图2示出每一个花纹条的凸块数。因此具有45个基础间距，每个基础间距只具有一个子间距。具有第二高的噪声水平的轮胎具有60个基础间距并且具有与图1所示相同的独特几何形状，其中每个基础间距具有一个子间距。具有最低噪声水平的轮胎为本发明的优选实施例。该轮胎具有在图10中确定的6个独特几何形状并且在图12中代表。在该设计中，其有效地在顶部的2个花纹条上具有60个凸块并且在底部的2个花纹条上具有45个凸块。模拟的噪声水平差异可以在图14中看出。预计的轮胎性能的图表可以在图15中看出。以这种方式设计的轮胎被设计成在所有天气条件下具有平衡的性能并且在噪声性能上改进。

上述例子关注的是低/高比为3∶4的轮胎。图16的图表是在2-27个基础间距分别具有3-16个子间距的情况下对任意指定花纹条中的凸块数的计算。浅色阴影格为凸块数小于40，而深色阴影格为凸块数大于80。对于该表格的范围，无阴影格表示对于特定数目的子间距和基础间距来说理想的凸块数。

设计者基于设计者的轮胎标准使用图16的图表确定基础间距、子间距和凸块数的理想组合。例如，如果轮胎设计者知道轮胎需要具有五个花纹条组，则图16的图表就最初限定了设计者使用10，8，7，6，5和4个基础间距的胎面设计，这是因为该图表中只有这些行具有5个或更多个无阴影格。接下来设计者可以通过计算D比值或通过选择凸块数的范围来限定可能的选择。在该例子中，选择10个基础间距和5个花纹条组产生2.0(80/40)的D比值。因此该比值排除了10个基础间距的选择。接下来该设计考虑8个基础间距的选择，并且找到能够产生2.00(80/40)、1.80(72/40)和1.67(80/48)的D比值的三个选择。接下来按照图5排除D＝2.00的选择。如上所述，虽然其他的选择也可以采用，但如果更理想的D比值可用，则应当将这些选择排除。接下来设计者分析7个基础间距可用的选择。该图表产生三个可能：70/42(D＝1.67)、77/49(D＝1.57)和77/42(D＝1.83)。对于6个基础间距产生六种可能的D值1.57，1.71，1.85，1.5，1.63和1.44。然后按照图5排除D＝1.5的选择。1.44的比值是理想的并且允许设计者使用具有54，60，66，72和78个凸块的花纹条组。每个花纹条组有6个被划分成9，10，11，12和13个子间距的基础间距。对5和4个基础间距的可能性可以执行同样的分析，从而获得可替换的可能性。

设计者使用设计图表的另一种方式为在花纹条组中选择理想的凸块数并且随后查看该选择符合该图表上的哪个地方。例如，胎面设计者可能希望设计在各个花纹条上具有不同凸块数的5花纹条轮胎(从而具有5个花纹条组)，并且每个花纹条的凸块数的范围不小于47并且不大于79。该设计图表显示对于8，7，6，5和4个基础间距来说存在至少有5个无阴影格并且凸块数大于47的行。当具有6个基础间距时，存在72/48(D＝1.5)、78/48(D＝1.63)和78/54(D＝1.44)的选择。接下来根据图5排除D＝1.5的选择。所述D比值的计算产生单个选择，即花纹条分别具有78、72、66、60和54个凸块。这些花纹条不一定必须按照任何特定的次序布置。该设计图表还产生了5个基础间距时的可能性(70/50和75/55)。

本发明赋予轮胎设计者进行具有平衡的全天候性能和改进的噪声性能的设计的灵活性。在前文的描述中，采用了特定的术语以简洁、清楚和便于理解。因为这些术语只是用于说明的目的并且应当从宽理解，所以不会从中得出超出现有技术要求的不必要限制。

此外，本发明的描述和描绘仅仅是举例并且本发明不限于所示或所描述的严格的细节。

Claims (20)

1.一种设计轮胎胎面花纹的基础间距的方法，所述基础间距被限定为从胎面设计中的公共边界开始到胎面设计中的公共边界终止的轮胎胎面的一部分，所述胎面花纹具有至少两个周向的花纹条组，各个花纹条组具有不同的胎面凸块数，所述基础间距在绕轮胎圆周的花纹条组中重复，所述方法包括以下步骤：

(a)提供在行进方向上具有x个由胎面凸块构成的花纹条的轮胎胎面花纹，其中x＞1；胎面凸块包括大的胎面凸块和小的胎面凸块；

(b)将所述由胎面凸块构成的花纹条分为n个由花纹条构成的花纹条组，其中n＞1；各个花纹条组至少具有所述大的胎面凸块和所述小的胎面凸块；

(c)确定包含在该基础间距内的各个花纹条组中的胎面凸块的数目s，其中s_i为第i个花纹条中的胎面凸块的数目，使得s_i＜s_i+1，其中i从1线性地增大到n-1；

(d)确定s，使得s₁至s_n的最大公因数为1。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括将s_n与s₁的比限定在1.0至2.0之间但不包括1.5的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括将s_n与s₁的比限定在1.0至1.5之间的步骤。

4.一种设计充气轮胎胎面花纹的方法，所述胎面花纹采用多个基础间距，具有至少两个周向的花纹条组，所述基础间距被限定为从胎面设计中的公共边界开始到胎面设计中的公共边界终止的轮胎胎面的一部分，并且各个花纹条组具有不同的胎面凸块数，所述方法包括以下步骤：

通过下面的步骤确定胎面花纹的基础间距：(a)选择在行进方向上具有x个由胎面凸块构成的花纹条的轮胎胎面花纹类型，其中x＞1；胎面凸块包括大的胎面凸块和小的胎面凸块；(b)将所述由胎面凸块构成的花纹条分为n个由花纹条构成的花纹条组，其中n＞1；各个花纹条组至少具有所述大的胎面凸块和所述小的胎面凸块；(c)确定包含在该基础间距内的各个花纹条组中的胎面凸块的数目s，其中s_i为第i个花纹条中的胎面凸块的数目，使得s_i＜s_i+1，其中i从1线性地增大到n-1；(d)确定s，使得s₁至s_n的最大公因数为1；以及

选择k个基础间距，使得任一花纹条组中的胎面凸块的最小数目为k＊s₁＞39，并且任一花纹条组中的胎面凸块的最大数目为k＊s_n＜81。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括将K＊s_n与k＊s₁的比限定在1.0至2.0之间但不包括1.5的步骤。

6.根据权利要求4所述的方法，还包括将k＊s_n与k＊s₁的比限定在1.0至1.5之间的步骤。

7.一种设计轮胎胎面花纹的方法，所述胎面花纹具有至少两个周向的由胎面凸块构成的花纹条；胎面凸块包括大的胎面凸块和小的胎面凸块；各个花纹条组至少具有所述大的胎面凸块和所述小的胎面凸块，所述方法包括以下步骤：

选择胎面花纹的基础间距，使得所述基础间距具有沿轮胎的周向设置的由胎面凸块构成的多个花纹条组；一个花纹条组具有最大凸块数s_n并且另一个花纹条组具有最小凸块数s₁；所述最大凸块数与所述最小凸块数之比大于1.0而小于2.0并且不等于1.5；以及

选择胎面花纹的基础间距数目k，其中所选择的基础间距数目乘以所述基础间距的任一花纹条组中的最大凸块数为80或更少，并且所选择的基础间距数目乘以所述基础间距的任一花纹条组中的最小凸块数为40或更多。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括将k＊s_n与k＊s₁的比限定在1.0至1.5之间的步骤。

9.根据权利要求7所述的方法，还包括将基础间距数目最大化以及将基础间距中的子间距的数目最小化，以使胎面花纹的公共边界的数目最大化的步骤。

10.根据权利要求7所述的方法，还包括改变围绕轮胎圆周的基础间距的物理长度以形成轮胎噪声间距序列的步骤。

11.根据权利要求7所述的方法，还包括将基础间距再分成m个子间距并且改变围绕轮胎圆周的子间距的物理长度以形成轮胎噪声间距序列的步骤。

12.一种充气轮胎，包括：

确定了由多个胎面凸块构成的胎面花纹的主体，胎面凸块包括大的胎面凸块和小的胎面凸块；所述胎面花纹具有多个周向的花纹条组；各个花纹条组至少具有所述大的胎面凸块和所述小的胎面凸块；

各个花纹条组具有相同的基础间距数目k，所述基础间距在绕胎面花纹圆周的花纹条组中重复；

各个花纹条组具有不同的胎面凸块数n；一个花纹条组具有最小数目的凸块并且一个花纹条组具有最大数目的凸块；以及

凸块的最大数目与凸块的最小数目之比大于1.0而小于2.0并且不等于1.5。

13.根据权利要求12所述的轮胎，其中所述凸块的最大数目与凸块的最小数目之比大于1.0并且小于1.5。

14.根据权利要求12所述的轮胎，其中任一花纹条组中的凸块的最大数目为80或更少，并且任一花纹条组中的凸块的最小数目为40或更多。

15.根据权利要求12所述的轮胎，其中所述胎面花纹具有中心花纹条组、内侧花纹条组和外侧花纹条组。

16.根据权利要求15所述的轮胎，其中所述中心花纹条组具有比所述内侧和外侧花纹条组中任一个更多的凸块。

17.根据权利要求15所述的轮胎，其中所述中心花纹条组具有比所述内侧和外侧花纹条组中任一个更少的凸块。

18.根据权利要求12所述的轮胎，其中所述胎面花纹具有内侧花纹条组和外侧花纹条组。

19.根据权利要求18所述的轮胎，其中所述内侧花纹条组具有比外侧花纹条组更多的凸块。

20.根据权利要求18所述的轮胎，其中所述外侧花纹条组具有比内侧花纹条组更多的凸块。

Images