CN101663176B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充气轮胎,该充气轮胎具有:在胎面部的接地面内沿轮胎周向连续地延伸的周向槽;和设置于接地部的共鸣器,该共鸣器由共鸣气室部和狭槽部构成,该共鸣气室部在离开周向槽的位置处开口至接地区,该狭槽部用于使共鸣气室部与周向槽连通,其中,胎面花纹随着时间消逝的变化能够被缓和,而不损失减小气柱共鸣音的效果。具体地,狭槽部在胎面部的接地面的开口宽度被设计成以开口宽度在周向槽侧较窄且在共鸣气室部侧较宽的方式沿狭槽部的长度方向变化。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种具有用于抑制周向槽的气柱共鸣(piperesonance)的共鸣室(resonance cell)的充气轮胎。
背景技术
近年来,随着车辆总体上变得相对安静,相应地,由充气轮胎在负荷施加其上的情况下旋转而产生的车辆噪音正变为车辆噪音的大因素,并且存在减小由轮胎所产生的这种噪音的要求。处于较高频率特别是1000Hz附近的轮胎噪音已经是车辆外部噪音的主要原因,并且也存在减小这种轮胎噪音以解决环境问题的需求。
1000Hz附近的轮胎噪音主要是由气柱共鸣音产生的。气柱共鸣音是由空气在由胎面部的接地面的沿轮胎周向连续延伸的周向槽和路面所限定的管(tube)内的共鸣所产生的噪音。一般地,在车辆中,柱状噪音(columnar noise)通常在800Hz至1200Hz的范围内产生,并且由于较高的峰值声压水平和较广的频率范围,因此该频率范围内的柱状噪音构成由充气轮胎所产生的噪音的大部分。
另外,由于人的听力对1000Hz附近的频率范围(A特性)的噪音特别敏感,减小上述频率范围内的气柱共鸣音在提高车辆行驶期间由使用者所感到的安静性方面是有效的。
因此,为了降低如上所述的这种气柱共鸣音,一般减小周向槽的设置数量和/或容积。另外,已经提出了一种技术作为降低气柱共鸣音的一种方法,在该技术中,共鸣器被设置成开口至周向槽(circumferential groove),并且在接地部(landportion)终止,从而构成包括开口至接地区的共鸣气室部(resonance cell portion)和使共鸣气室部与周向槽连通的狭槽部(siping portion)的亥姆霍兹型(Hemholz-type)共鸣器,从而吸收共鸣频率附近的气柱共鸣音的能量(例如,日本特开平05-338411号公报、日本特开2000-118207号公报和日本特开2001-191734号公报)。提出的降低气柱共鸣音的方法的其它示例包括例如在WO04/10373中公开的通过使用以仅一端开口至周向槽而另一端终止于接地部的方式设置的长横向槽中的防共鸣来降低气柱共鸣音的方法。另外,一般地,作为用于确保即使磨损的轮胎(worn tire)也具有良好的排水性能的技术,已经实施将狭槽的截面成形为瓶状形状。
发明内容
然而,在上述现有技术中,狭槽部被设计成在狭槽部从周向槽到共鸣气室部的整个长度具有恒定的开口宽度。在这种结构中,形成有狭槽部的接地部的刚性在狭槽部到达共鸣气室部且由接地部所包围的共鸣气室部侧比在狭槽部到达沿周向延伸的周向槽的周向槽侧大。已知的是,当接地部撞击地面时,上述两侧之间的接地部的刚性的较大差异导致较大的打击音(striking sound)。因此,存在抑制由上述刚性的差异所产生的打击音的要求。
鉴于上述问题,已经创作了本发明,并且本发明的目的是提供一种能够在不牺牲减小气柱共鸣音的效果的情况下抑制轮胎行驶期间的打击音的轮胎。
为了实现上述目的,本发明的充气轮胎具有:在胎面部的接地面(ground contact surface)内沿轮胎周向连续延伸的周向槽;以及设置于接地部的共鸣器,该共鸣器由共鸣气室部和狭槽部构成,该共鸣气室部在离开周向槽的位置处开口至接地区,该狭槽部用于使共鸣气室部与周向槽连通,其特征在于:狭槽部在胎面部的接地面的开口宽度被设计成以使开口宽度在周向槽一侧较窄而在共鸣气室部一侧较宽的方式沿狭槽部的长度方向变化。一般地,在狭槽部沿狭槽部的长度方向具有恒定的开口宽度的情况下,接地部的狭槽部附近的刚性在周向槽侧小于共鸣气室部侧,从而在轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转期间当狭槽部与地面接触时,归因于接地部的两侧之间的刚性差异而产生打击音。然而,根据本发明,通过将开口至胎面部的接地面的狭槽部的开口宽度设计成在狭槽部的共鸣气室部侧比狭槽部的周向槽侧大,而减小接地部的狭槽部附近的两侧之间的刚性的差异,从而能够抑制由刚性的差异所产生的打击音。在本发明中,术语“周向槽”不仅表示以直线状沿轮胎周向延伸的槽而且还表示以锯齿状或波状方式沿轮胎周向延伸以整体形成完整的周向槽的槽。
共鸣器的类型没有特别地限制。例如,共鸣器可以是亥姆霍兹型共鸣器。在这种情况下,假定共鸣器具有如图1所示的形状,并且狭槽部2的半径、长度和截面积,共鸣气室部3的容积和音速分别被表示为r、I0、S、V和c,用于获得共鸣频率f0的公式被表示为如下。
f 0 = c 2 π S ( I 0 + 1.3 r ) V
在上面公式中的狭槽部2的端部的校正通常通过实验来获得,因此其值根据基准而有所变化。在本发明中,1.3r被用作校正值。在本发明中,在狭槽部2的截面积不是圆形的情况下,使用通过假定狭槽部2的截面为具有相同截面积的圆形而计算出的r。因此,通过适当选择狭槽部2的截面积S的值、共鸣气室部3的容积V等,可以根据需要改变共鸣器1的共鸣频率f0
另外,如图2所示,共鸣器1的共鸣气室部3和狭槽部2可以分别认为是第一管路4和第二管路5。也就是,共鸣器1可以被设计成阶梯共鸣器,该阶梯共鸣器是通过连接第一管路和第二管路而形成的连接管路。在这种情况下,可以通过如下方式获得共鸣频率f0
假设垂直于第一管路的延伸方向的截面积为S1,垂直于第二管路S2的延伸方向的截面积为S2,在第一管路4侧的边界的声阻抗为Z12,在第二管路5侧的边界的声阻抗为Z21,从连续性条件推导出下列公式:
Z21=(S2/S1)·Z12
假定边界条件为:当x=0时V2=V0ejwt;当x=l2时,P2/V2=Z2,通过下面的公式获得第二管路5在距离第二管路的开口至周向槽的部分的距离为x处的位置处的声压P2
P2=Zs·{Z21cos(k(l2-x))+jZcsin(k(l2-x))/Zccos(kl2)+jZ21sin(kl2)}·V0ejwt,(注意k=2Πf0/c)
其中,V2表示第二管路5的粒子速度分布,V0表示在输入点的粒子速度,j表示虚数单位,以及Zc表示ρc(ρ:空气密度,c:声速)。
假定边界条件为:当x=l1时V1=0;当x=l2时,P2/V2=Z21,由下列公式获得在第一管路4的声压P1
P1=Zs·[Z21cos(k(l2-x))/cos(kl1)·{Zccos(kl2)+jZ21sin(kl2)}]·V0ejwt
因此,共鸣频率f0的条件公式推导如下,假定共鸣条件为:当x=0时,P2=0。基于该共鸣条件公式,通过选择k、l1、l2、S2、S1、c,能够计算出共鸣频率f0
Tan(kl1)tan(kl2)-(S2/S1)=0
另外,优选的是,假定共鸣器的共鸣气室部在轮胎周向上的长度和在轮胎宽度方向上的长度分别为L3和L4,则L4不大于L3
更进一步地,胎面部的接地面优选地设置有至少一个肩侧槽,该至少一个肩侧槽从周向槽朝向周向槽轮胎宽度方向上的外侧延伸至胎面部的接地端外侧的位置。
更进一步地,优选的是,共鸣气室部的垂直于共鸣气室部的延伸方向的面的截面积大于狭槽部的垂直于狭槽部的延伸方向的面的截面积,并且狭槽部在其槽底侧具有增大部,该增大部的槽宽度大于狭槽部的开口宽度。在本发明中,“槽宽度”表示在狭槽部的垂直于狭槽部的延伸方向的截面处测量的截面宽度的长度,“狭槽部的延伸方向”表示狭槽部从周向槽朝向共鸣气室部延伸的延伸方向。
更进一步地,共鸣气室部的垂直于共鸣气室部的延伸方向的面的截面积大于狭槽部的垂直于狭槽部的延伸方向的面的截面积,并且共鸣气室部的深度不大于共鸣气室部在胎面部的接地面的宽度。在本发明中,“共鸣气室部的深度”表示从胎面部的接地面到共鸣气室部的槽底沿轮胎径向的距离,“共鸣气室部的宽度”表示共鸣气室部沿垂直于长度方向的方向的宽度,即沿横向的宽度。应该注意的是,共鸣气室部的长度表示共鸣气室部沿长度方向的长度。
更进一步地,优选的是,充气轮胎还包括:至少一列肋状接地部,该至少一列肋状接地部与周向槽相邻,多个共鸣器沿轮胎的周向被设置于肋状接地部,每个共鸣器具有第一端和第二端,该第一端和第二端限定共鸣气室部沿轮胎周向的长度,狭槽部从共鸣器的第二端沿远离共鸣器的第一端的方向延伸,并且一个共鸣器的第一端和在轮胎周向上与该共鸣器相邻的另一个共鸣器的第二端在沿轮胎宽度方向的同一条线上对齐。
更进一步地,优选的是,当沿轮胎宽度方向观察时,一个共鸣器的共鸣气室部与在轮胎周向上与该共鸣器相邻的另一个共鸣器的狭槽部至少部分重叠。
更进一步地,优选的是,共鸣气室部在轮胎宽度方向上的截面积朝向共鸣器的第一端逐渐减小。
根据本发明,由于狭槽部在胎面部的接地面的开口宽度被设计成沿狭槽部的长度方向改变,从而开口宽度在狭槽部的周向槽侧较小而在共鸣气室部侧较大,也就是使接地部的面积在周向槽侧比在共鸣气室部侧大,因此能够使接地部的刚性设计成在周向槽侧和共鸣气室部侧差异不大,从而能够抑制打击音,如果狭槽部沿狭槽部的长度方向具有恒定的开口宽度,则接地部的刚性在周向槽侧小于共鸣气室部侧。
附图说明
图1是示意性示出亥姆霍兹型共鸣器的图。
图2是示意性示出阶梯型共鸣器的图。
图3是示出根据本发明的典型轮胎的接地面的平面图。
图4是图3所示的轮胎的共鸣器的平面图。
图5是图3所示的轮胎的共鸣器的剖视图。
图6的(a)和图6的(b)分别是根据本发明的其它轮胎的共鸣器的平面图。
图7是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的展开图。
图8的(a)和图8的(b)是均示出共鸣气室部的开口部的平面图。
图9是根据本发明的另一种轮胎的局部立体图。
图10是沿图9中的Y-Y线截取的图9的轮胎的剖视图。
图11是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的展开图。
图12是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的展开图。
图13是示出共鸣气室部的开口部的平面图。
图14是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的展开图。
图15是图14所示的轮胎的胎面部的一部分的立体图。
图16是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的立体图。
图17是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的立体图。
图18是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的立体图。
图19是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的立体图。
图20是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的立体图。
图21是图20所示的共鸣气室部以及其附近的沿轮胎宽度方向的剖视图。
图22是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的立体图。
图23是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的立体图。
图24是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的立体图。
图25是以放大的方式示出根据本发明的另一种轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。
图26是以放大的方式示出根据本发明的另一种轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。
图27是以放大的方式示出根据本发明的另一种轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。
图28是以放大的方式示出根据本发明的另一种轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。
图29是以放大的方式示出根据本发明的另一种轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。
图30是以放大的方式示出根据本发明的另一种轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。
图31是示出比较例轮胎的共鸣器的平面图。
图32是示出噪音测量结果的图表。
图33是示意性示出实施例轮胎的胎面部的接地面的图。
图34是示意性示出实施例轮胎的胎面部的接地面的图。
图35的(a)是实施例轮胎的胎面部的一部分的展开图。
图35的(b)是实施例轮胎的狭槽部的沿垂直于狭槽部的延伸方向的截面的图。
图36的(a)是实施例轮胎的胎面部的一部分的展开图。
图36的(b)是实施例轮胎的狭槽部的沿垂直于狭槽部的延伸方向的截面的图。
图37是示出根据本发明的实施例轮胎的胎面花纹的图。
图38的(a)是以放大的方式示出实施例轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。
图38的(b)是示出图38的(a)的肋状接地部在轮胎宽度方向上的截面积沿轮胎周向的变化的图。
图39是以放大的方式示出实施例轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。
附图标记说明
1 共鸣器
2 狭槽部
3 共鸣气室部
4 第一管路
5 第二管路
6 接地部
7 周向槽
8a 狭槽部的周向槽侧部分
8b 狭槽部的共鸣气室部侧部分
9 肩侧接地部(shoulder land portion)
10 中央接地部
11 中间接地部
12 共鸣气室部的槽底
13 突起
14 胎面的接地端
15 肩侧槽
16 周向槽的轮胎宽度方向的内侧的接地部
17 增大部
18 恒定槽宽度部
19 共鸣气室部的壁部
20 石子或砂砾
21 共鸣气室部的壁部的延伸方向
22 胎面部的接地面的法线
23 肋状接地部
24 第一端
25 第二端
26 开口端
具体实施方式
将参考附图,对本发明的实施方式的轮胎进行说明。图3是示出根据本发明的典型充气轮胎(在下文中将该轮胎简称为“轮胎”)与规定轮辋组装在一起并且处于轮胎被以最大空气压充气并且被施加对应于最大负荷能力的质量的状态的胎面部的接地面的平面图。图4是图3所示的轮胎的共鸣器的平面图。图5是图4的共鸣器的沿共鸣器的宽度方向中心线LN截取的L-N线剖视图。图6的(a)和图6的(b)分别是根据本发明的其它轮胎的共鸣器的平面图。图7是根据本发明的另一种轮胎与规定轮辋组装在一起并且处于轮胎被以最大空气压充气并且被施加对应于规定质量的80%的负荷的标准状态的胎面部的一部分的展开图。图8的(a)和图8的(b)是均示出共鸣气室部的开口部的平面图。图9是根据本发明的另一种轮胎的局部立体图。图10是沿图9的Y-Y线截取的图9的轮胎的剖视图。图11是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的展开图。图12是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的展开图。图13是示出共鸣气室部的开口部的平面图。图14是根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的展开图。图15是图14所示的轮胎的胎面部的一部分的立体图。图16-18是均示出根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的立体图。图19、图20和图22-24是均示出根据本发明的另一种轮胎的胎面部的一部分的立体图。图21是沿图20所示的共鸣气室部的轮胎宽度方向的剖视图。图25-30是均以放大的方式示出根据本发明的另一种轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。
在本发明中,“规定轮辋”表示在下面所述的标准中规定的轮辋,“最大空气压”表示在下面所述标准中根据最大负荷能力规定的空气压,“规定空气压”表示在下面所述标准中根据最大负荷能力规定的空气压,“最大负荷能力”表示根据下面所述标准可以施加至轮胎的最大质量,“规定质量”表示上述最大负荷能力。在本发明中,可以用例如氮气等非活性气体替换“空气”。
在本发明中,“标准”表示在制造或使用轮胎的地区内有效的工业标准所确定的标准。作为如上所述的标准的示例包括美国的轮胎和轮辋协会的“YEAR BOOK”(年鉴)、欧洲的欧洲轮胎和轮辋技术组织的“STANDARDAS MANUAL”(标准手册)和日本的日本汽车轮胎制造者协会的“JATMA YEARBOOK”(日本汽车轮胎制造者协会年鉴)。
图3所示的根据本发明轮胎具有:周向槽7,该周向槽7在胎面部的接地面6中沿轮胎周向连续地延伸;以及共鸣器1,该共鸣器1被设置于接地部6并且由共鸣气室部3和狭槽部构成,该共鸣气室部3开口至周向槽7并且还在离开周向槽7的位置处开口至接地面,该狭槽部使共鸣气室部3与周向槽连通。本发明的充气轮胎的特征在于,狭槽部2的开口宽度被设计成沿长度方向改变,即沿通过连接共鸣器1的宽度的中点而绘出的中心线LN的方向改变。图4是示出共鸣器1的开口部的平面图。图5是示意性示出共鸣器1的沿宽度方向中心线LN截取的剖视图。在本示例中,共鸣器1是由宽度为W、长度为L1且深度为D1的共鸣气室部3和长度为L2且深度为D2的狭槽部2构成的。狭槽部2包括位于周向槽侧的开口宽度为w1且长度为m1的周向槽侧部分8a和位于共鸣气室部侧开口宽度为w2且长度为m2的共鸣气室部侧部分8b,其中,开口宽度w1小于开口宽度w2。尽管在图3所示的共鸣器1中,狭槽部2的开口宽度在其长度上改变成两个台阶,但是狭槽部2的开口宽度可以从周向槽侧朝向共鸣气室部侧逐渐地增大,如图6的(a)所示。另外,如图6的(b)所示,狭槽部2可以由在周向槽侧具有恒定开口宽度的部分和槽宽度从上述恒定开口宽度部分朝向共鸣气室部侧逐渐增大的部分构成。
一般地,在狭槽部2的开口宽度为恒定的情况下,狭槽部附近的接地部的刚性在周向槽侧小于共鸣气室部侧,由此由于接地部刚性的不均匀分布而产生打击音,并且在车辆行驶期间噪音变得较大。因此,如在根据本发明的轮胎的共鸣器1中那样,通过使狭槽部2的开口宽度在周向槽侧较小并且在共鸣气室部侧较大,能够使接地部的刚性在周向槽侧和共鸣气室部侧之间大体均匀,从而减小接地部的两侧之间的刚性的差异,并且由此能够减小当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转且与路面接触时所产生的打击音。
另外,优选的是,假设共鸣器1的共鸣气室部3在轮胎周向上的长度和在轮胎宽度方向上的长度分别是L3和L4,则L4不大于L3。在图中示出的示例中,由周向槽7划分而形成:作为接地部的肩侧接地部9,该肩侧接地部9在位于胎面部的接地面的轮胎宽度方向上的最外侧位置的周向槽的更外侧的位置;中央接地部10,该中央接地部位于轮胎宽度方向上的中央位置;以及中间接地部11,该中间接地部位于中央接地部10和肩侧接地部9之间。共鸣器1被设置于肩侧接地部9和中间接地部11。在设置于胎面部的接地面的共鸣气室部3的在轮胎宽度方向上的长度L4过于长的情况下,共鸣气室部的边缘在轮胎宽度方向延伸的方向上的边缘分量(edge component)过大,从而作用于轮胎周向的制动力增大,并且接地部的磨损量增大。然而,在上面所述的本发明的轮胎中,通过将共鸣气室部3在轮胎宽度方向上的长度L4设定成不大于其在轮胎周向上的长度L3,在不减小共鸣气室部3的容积的前提下,使共鸣气室部3在轮胎宽度方向上的长度和在该处的边缘分量较小,从而能够抑制制动力的产生,并且能够减小磨损量。
特别地,设置于肩侧接地部9的共鸣气室部3在轮胎宽度方向上的长度L4优选地不大于在轮胎周向上的长度L3的0.75倍,从而能够进一步有效地抑制磨损的进度。在共鸣气室部3的截面形状在深度方向上变化的情况下,共鸣气室部3的到轮胎表面的开口部的在轮胎周向上的长度L3和在轮胎宽度方向上的长度L4被分别当作是共鸣气室部3在轮胎周向上的长度L3和在轮胎宽度方向上的长度L4
尽管图7中示例性示出的共鸣器1的共鸣气室部3的到轮胎表面的开口部具有矩形形状,并且该矩形形状包括平行于轮胎周向并且长度为L3的边和平行于轮胎宽度方向且长度为L4的边,如图8的(a)所示,但是,开口部的形状不限于矩形形状,而是可以为椭圆形形状或其它曲线轮廓。可选地,开口部的形状可以为例如四角形等多角形。当共鸣气室部3的开口部具有如图8的(b)和图9所示的一般形状时,共鸣气室部3的(开口部的)在轮胎周向上的长度L3和在轮胎宽度方向上的长度L4分别被限定为当开口部被投影至平行于轮胎周向C的线时的投影长度,或当开口部被投影至平行于轮胎宽度方向D的线时的投影长度。
可以根据需要通过选择共鸣器的形状、尺寸等来改变共鸣器1的共鸣频率(f0)。在抑制一般发生在轮胎周向槽中的频率范围内气柱共鸣方面,共鸣器应当提供的共鸣频率f0优选在700Hz至1800Hz的范围内,更优选在700Hz至1400Hz的范围内。
在本发明中,在没有负荷施加在轮胎的状态下,共鸣气室部3的到接地区的开口面积优选在50mm2至600mm2的范围内,更优选在70mm2至360mm2的范围内。
在本实施方式的轮胎中,共鸣器1的狭槽部2和共鸣气室部3被形成为开口至接地区。因此,即使在对生胎执行硫化成型以使成型部突起进对应于生胎的狭槽部和共鸣气室部的部分的情况下,与狭槽部2和共鸣气室部3的截面积在深度方向上是否稍微变化无关,总是能够顺利且可靠地从产品轮胎的狭槽部2和共鸣气室部3拔出突出的成型部。结果,能够以与制造传统的不具有共鸣器的一般轮胎的方式相似的方式来制造本实施方式的轮胎。
当狭槽部和共鸣气室部的开口部被路面闭合时,如上所述的开口至接地区的狭槽部2和共鸣气室部3限定胎面部的接地面和路面之间的密封空间。因此,共鸣气室部3能充分发挥作为共鸣器的功能。
共鸣气室部3的平行于接地区的截面的截面积和轮廓构造可以与接地部处的开口部的截面积和轮廓构造相同,或者可以朝向共鸣气室部3的底壁侧增大/减小至不妨碍成型部从已经完成硫化处理的轮胎的共鸣气室部3拔出的程度。
在如上所述的共鸣器1中,例如,在通过将硫化成型模刀片等推入生胎而形成狭槽部2的情况下,狭槽部2以及共鸣气室部3也能够容易地被形成。在这种情况下,可以通过如9所示的狭槽来形成狭槽部2。
在上述说明中,共鸣气室部3的槽底12可以具有平坦面或者朝向开口侧凸凹的弯曲面。优选地,在抑制槽在其内嵌入石子等方面,如图10所示,图10为沿图9的Y-Y线截取的共鸣气室部的放大图,至少一个向上凸出的突起13以由突起所产生的高度差δ至少为1.6mm且更优选为3.0mm的方式被设置于槽底。由于突起不应该通过截断共鸣气室部3而干扰共鸣,因此,高度差δ的上限优选小于共鸣气室部的最大深度,并且更优选地比(共鸣气室部的最大深度-2mm)小。在上述结构中的突起13可以形成为从共鸣气室部的侧壁突出,从而突起与槽底12独立或分离。
关于具有如上所述结构的共鸣器1相对于周向槽7配置,在形成至少一个周向槽7的情况下,优选的是,在图7的上下文中所述的条件下,接地面恒定且完全地包括设置于至少一个周向槽7中的至少一个共鸣器1。更优选的是,在上述接地面恒定且完全地包括设置于每个周向槽7的至少一个共鸣器。
进一步优选的是,多个共鸣器1被设置成,使得在与上述相同的条件下,具有彼此不同的共鸣频率的多个共鸣器1恒定地开口至与路面接触的接地面内的每个周向槽7。
图11是示出根据本发明的轮胎在与图7的上下文中所述的状态相似的状态下的接地面的图。该轮胎与上述实施方式的轮胎的相同之处在于,肩侧接地部9设置有共鸣器1,该共鸣器1的共鸣气室部3在轮胎周向上的长度L3比其在轮胎宽度方向上的长度L4长,但是该轮胎与上述实施方式的轮胎的不同之处在于其它接地部,例如,中间接地部11设置有具有共鸣气室部3的共鸣器1,该共鸣气室部3的轮胎宽度方向上的长度L4比轮胎周向上的长度L3长。
另外,图12是示出根据本发明的该实施方式的另一变形例轮胎在与图7的上下文中所述的状态相似的状态下的接地面的图。图7所示的实施方式的每个共鸣器1均被设置成,共鸣气室部的宽度方向上的中心线WCL相对于轮胎的宽度方向倾斜的倾斜角θ为90度。在该变形例中,设置于接地部的共鸣器1的共鸣气室部3的倾斜角θ优选位于45°至90°的范围内。
在该变形例中,在共鸣气室部3具有平行四边形形状的情况下,如图13的(b)所示,共鸣气室部的宽度方向上的中心线WCL相对于轮胎宽度方向D的倾斜角θ等于平行四边形的两相邻边所形成的夹角。然而,如上所述,共鸣气室部3的形状不限于平行四边形。在共鸣气室部的开口部具有任意形状的情况下,如图13(a)所示,共鸣气室部的宽度方向上的中心线WCL是从共鸣气室部的开口部的在轮胎宽度方向上的中心位置M(图中为3点)所获得的接近线(approximation line)。
另外,在根据本发明的轮胎中,如图14所示,肩侧接地部9优选地设置有从周向槽7朝向轮胎宽度方向的外侧延伸至胎面部的接地端14外侧的位置的至少一个肩侧槽15。在如上所述的这种轮胎中,当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,开口至周向槽7的肩侧槽15被包含在接地面中,从而气柱被截断而被缩短,因此从周向槽7产生的气柱共鸣音的频率增大。鉴于此,在图14所示的结构中,每个共鸣气室部3的容积均被减小,从而具有增大的共鸣频率的共鸣气室部与肩侧槽15一起被容纳在同一接地面内,由此减小噪音。应该注意的是,当减小共鸣气室部3的容积的条件被应用至共鸣器1时,与共鸣器1是上文所述的亥姆霍兹型(Helmholz-type)共鸣器1或者阶梯型共鸣器1无关,对防共鸣有效的共鸣频率增大。在图14所示的结构中,由于共鸣器1的共鸣气室部3的容积被减小,因此增大了胎面部的刚性,并且提高了在干路面的驾驶稳定性。因此,在该结构中,通过增大包含在接地面中的肩侧槽15的设置数量从而增大气柱共鸣音的频率,包含在同一接地面中的共鸣器1的每个共鸣气室部3的容积均被进一步减小,从而在减小气柱共鸣音的同时,增大胎面部的刚性并且提高在干路面的驾驶稳定性。另外,通过设置肩侧槽15,增大边缘分量,从而提高在湿路面切割水膜的效果,并且还增大胎面部的槽容积,从而提高将路面的水吸附至槽的效果,从而全面地提高在湿路面的行驶性能。
更进一步地,当沿轮胎宽度方向观察时,优选的是,肩侧槽15形成在相邻两个共鸣器1之间,即,当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,使得共鸣器1和肩侧槽15交替地与地面接触。在只有共鸣器1或只有胎肩部15连续地与地面接触时,从周向槽7产生的气柱共鸣音的频率不能以稳定的方式增大,并且共鸣器1的共鸣频率对气柱共鸣音的降低幅度不均匀,从而噪音可能不能被充分地减小。
更进一步地,肩侧槽15的配置间距优选被设定成,使得肩侧槽15被包含在周向槽7的接地面内。在肩侧槽15的配置间距比周向槽7的接地长度长的情况下,当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,尽管共鸣器1与路面接触,但是存在肩侧槽15不与所述路面接触的可能性,从而在轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,在肩侧槽15和路面之间不形成管(column)。结果,在这种情况下,从周向槽7产生的气柱共鸣音的频率不会增大,从而气柱共鸣音可能不能被具有容积被减小的共鸣气室部3的共鸣器1充分地减小。
更进一步地,共鸣器1的配置间距优选地比周向槽7的接地长度短。在共鸣器1的配置间距比周向槽7的接地长度长的情况下,当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,尽管肩侧槽15与路面接触并且充分地增大从周向槽7产生的气柱共鸣频率,但是存在共鸣器1不与所述路面接触的可能性,从而气柱共鸣音不能被充分地降低。在本发明中,“周向槽的接地长度”表示当以JATMA所规定的标准空气压充气的轮胎在最大负荷的80%施加其上的情况下旋转时周向槽在与路面接触的胎面部的接地面的区域中的轮胎周向上的长度。
更进一步地,共鸣器1优选地被设置于位于周向槽7在轮胎宽度方向上的内侧的接地部16。在共鸣器1不被设置于在轮胎宽度方向上的内侧的接地部16而是设置于肩侧接地部9的情况下,共鸣器1和肩侧槽两者都被设置于肩侧接地部9,从而肩侧接地部9的刚性降低,可能由于肩侧接地部9的局部磨损和/或脱落而导致胎面部断裂。
更进一步地,当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,肩侧槽15优选地在接地区开口。在当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时肩侧槽15不在接地区开口的情况下,即肩侧槽15完全闭合的情况下,从周向槽7产生的气柱共鸣音的频率不再能够由肩侧槽15增大,从而气柱共鸣音可能不能够由具有容积被减小的共鸣气室部3的共鸣器1有效地减小。
更进一步地,优选的是,每个胎面半区均设置有周向槽7、共鸣器1和肩侧槽15。在周向槽7被设置于每个胎面半区的情况下,通过将共鸣器1和肩侧槽15设置于每个胎面半区而不是将共鸣器1和肩侧槽15仅设置于一个胎面半区,能够在进一步减小气柱共鸣音的同时,进一步提高驾驶稳定性。
更进一步地,设置于胎面部的接地面的多个共鸣器1的尺寸和形状可以不同,从而共鸣器的共鸣频率彼此不同,从而起防共鸣作用的频带能够被设定为较大范围。
更进一步地,在本发明的轮胎中,如图16所示,狭槽部2优选地具有位于狭槽部2的槽底侧的增大部17,使得增大部17的槽宽度比狭槽部2的开口宽度大。在如上所述的这种充气轮胎中,由于狭槽部2在狭槽部的槽底侧具有槽宽度比狭槽部2的开口宽度大的增大部17,当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,如果胎面部的橡胶变形并且由于开口部的壁彼此接触而使狭槽部2的接地面处的开口部闭合,则增大部17的容积的变化较小,并且能够充分确保狭槽部2的容积,从而能够确保期望的共鸣频率,并且能够有效地减小气柱共鸣音,同时能够一起提高排水性能。另外,由于增大部17被设置于狭槽部2的槽底侧,因此即使在磨损已经显著显现的磨损中期之后,也能够确保狭槽部2的容积,从而能够在贯穿轮胎的新品期到磨损末期的整个时期有效地增强排水性能。应该注意的是,在磨损中期至磨损后期,从周向槽产生的气柱共鸣音被减小至可忽略的程度,从而不再需要考虑降低气柱共鸣音的效果。狭槽部2的增大部17可以具有椭圆形状或多角形状等。
更进一步地,如图16所示的轮胎中,狭槽部2的增大部具有如下结构特征:在狭槽部2的垂直于狭槽部的延伸方向的截面中,槽宽度从开口部朝向槽宽度最大部逐渐地增大。因此,当轮胎在硫化成型之后从成型模取下时,狭槽部的橡胶部不太可能被成型模卡住,从而当轮胎从成型模拔下时,狭槽部2不太容易被损坏。
更进一步地,如图17所示,狭槽部2在垂直于狭槽部的延伸方向的截面中优选地包括:恒定槽宽度部18,在该恒定槽宽度部18中,槽宽度从狭槽部2的接地面处的开口部朝向槽底侧是恒定的;以及被设置于比恒定槽宽度部18更深的槽底侧的增大部17,该增大部17具有较大的槽宽度。在采用如上所述这种结构的情况下,当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,如果狭槽部2的接地面处的开口部由于开口部的壁彼此接触而闭合,则恒定槽宽度部18由于壁彼此接触而首先闭合。因此,接地部的刚性的变化较小,增大部17的容积没有多大变化,并且能够充分地确保狭槽部2的容积,从而可以提高排水性能,同时有效地降低气柱共鸣音。在本发明中,“恒定槽宽度部”表示从狭槽部2的接地面处的开口部到狭槽部2的增大部的范围内的槽宽度恒定的部分。
在如图17所示的结构中,狭槽部2的增大部17在狭槽部2的垂直于狭槽部2的延伸方向的截面中优选地具有如下构造:槽宽度从恒定槽宽度部18的轮胎径向内侧的端部向槽底逐渐地增大,如图18所示。在采用如上所述的这种结构的情况下,当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,如果狭槽部2的接地面处的开口部由于开口部的壁彼此接触而闭合,则恒定槽宽度部18由于恒定槽宽度部的壁彼此接触而首先闭合,增大部17的容积没有多大变化,从而能够充分地确保狭槽部2的容积,从而可以提高排水性能,同时气柱共鸣音被有效地降低。另外,在如图18所示的结构情况下,由于增大部17的槽宽度朝向增大部的最大槽宽度部逐渐增大的结构特征,当在硫化成型之后将轮胎从成型模取下时,用于形成狭槽部2的刀片(blade)可以被顺利地从轮胎的橡胶部拔出,从而当将轮胎从成型模拔出时,狭槽部2不大可能被损坏。
更进一步地,在本发明的轮胎中,如图19所示,优选的是,共鸣气室部3的垂直于共鸣气室部3的延伸方向的截面大于狭槽部2的垂直于狭槽部2的延伸方向的截面,并且共鸣气室部3的深度不大于共鸣气室部3在胎面部的接地面的宽度。在如上所述的轮胎中,在气柱共鸣音被配置的共鸣器1降低的同时,由于共鸣气室部3的深度不大于共鸣气室部3在胎面部的接地面的宽度,当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时进入共鸣气室部3的石子或砂砾不太可能被嵌在共鸣气室部3中,而是易于从共鸣气室部3排出。如果共鸣气室部3在其内嵌有石子或砂砾,由于石子或砂砾很有可能从胎面部的接地面突出,因此当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,从胎面部的接地面突出的石子或砂砾与地面接触并且由地面勾住,从而石子或砂砾从共鸣气室部3中被拽出,从而有效地提高共鸣器1的防咬石特性。
更进一步地,在本发明的轮胎中,如图20所示,优选的是,共鸣气室部3的垂直于共鸣气室部3的延伸方向的截面大于狭槽部2的垂直于狭槽部2的延伸方向的截面,并且共鸣气室部3的宽度从胎面部的接地面向共鸣气室部3的底部12逐渐地减小。在如上所述的轮胎中,由于共鸣气室部3的宽度从胎面部的接地面向共鸣气室部3的底部12逐渐地减小,因此如果石子或砂砾被嵌在共鸣气室部3中,则当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,由于胎面部的接地面和路面之间的摩擦,共鸣气室部3沿其长度方向从塌陷变形(collapse-deform),从而,如图21所示,压缩力(compression force)F从共鸣气室部3的侧壁19施加至石子或砂砾20,并且由于压缩力F由力分量E、G构成,沿将石子或砂砾20挤出共鸣气室部3的方向的力分量E从轮胎径向内侧朝向外侧推压石子或砂砾20,从而将石子或砂砾推出共鸣气室部3。因此,能够有效地提高共鸣器1的防咬石性能。
可选地,在本发明的轮胎中,如图22所示,优选的是,共鸣气室部3的垂直于共鸣气室部3的延伸方向的截面大于狭槽部2的垂直于狭槽部2的延伸方向的截面,共鸣气室部3的深度不大于共鸣气室部3在胎面部的接地面的宽度,并且共鸣气室部3的宽度从胎面部的接地面向共鸣气室部3的底部12逐渐地减小。如上所述的这种轮胎能够同时产生图19和图20的上下文中所述的效果,并且能够进一步提高共鸣器1的防咬石性能。鉴于周向槽7的槽容积随着轮胎的磨损进展而减小并且气柱共鸣音不大可能产生的事实,上述本发明的各个轮胎主要在胎面部磨损的初期发挥其效果。
更进一步地,在参考图20至图22所述的本发明的轮胎中,优选的是,共鸣气室部3的长度从胎面部的接地面向共鸣气室部3的底部12逐渐地减小。在共鸣气室部3的长度从胎面部的接地面向共鸣气室部3的底部12逐渐地减小的情况下,如共鸣气室部3的宽度从胎面部的接地面向共鸣气室部3的底部12逐渐地减小的情况一样,在石子或砂砾被嵌在共鸣气室部3中的状态下,当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,共鸣气室部3的壁部19在共鸣气室部3的长度方向上塌陷变形,从而由于来自壁部19的压缩力的作用石子或砂砾被从轮胎径向的内侧朝外侧推压,并且被推出共鸣气室部3。也就是,可以提高共鸣气室部1的防咬石性能。
更进一步地,如图23和图24所示,在参考图20和图22所述的本发明的轮胎中,共鸣气室部3优选地被设计成具有四面体形状,在该四面体形状中,四面体的垂直于轮胎径向的截面从胎面部的接地面向共鸣气室部3的底部12逐渐地减小。在共鸣气室部3具有四面体状形状的情况下,石子或砂砾不大可能被嵌在共鸣气室部3中,如果共鸣气室部3在其中嵌有其咬住的石子或砂砾,当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时,无论壁部19从哪个方向塌陷变形,从共鸣气室部3的壁部19施加较大压力,从而石子或砂砾从轮胎径向的内侧向外侧被推压,并且被推出共鸣气室部3。也就是,可以提高共鸣器1的防咬石性能。
更进一步地,如图21所示,在参考图20和图22所述的本发明的轮胎中,至少一个壁部19从胎面部的接地面向共鸣气室部3的底部12延伸的延伸方向21和相对于胎面部的接地面的法线22之间形成的夹角X优选在30°至60°的范围内,并且更优选地在30°至45°的范围内。在壁部19的延伸方向21和相对于胎面部的接地面的法线22之间所形成的夹角X小于30°的情况下,夹角X太小以至于当轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时从轮胎径向的内侧朝向外侧推压石子或砂砾的压缩力被相应地减弱,从而石子或砂砾可能不能被顺利地排出。在壁部19的延伸方向21和相对于胎面部的接地面的法线22之间所形成的夹角X超过60°的情况下,夹角X太大以至于共鸣气室部3的形状与壁部19平行于路面的形状很相似,从而,尽管石子或砂砾不容易被嵌在共鸣气室部中,但是不能够充分地确保共鸣气室部3的容积。在这种情况下,如果不知何故不能确保足够的容积,共鸣气室部3将在轮胎磨损的早期由于磨损而消失,并且可能破坏了作为共鸣器1的功能。优选的是,法线22和所有壁部19的延伸方向21之间形成的所有夹角都在上述角度范围内,而不是法线22和仅其中一个壁部19的延伸方向21之间形成的夹角都在上述角度范围内。在法线22和所有壁部19的延伸方向21之间形成的所有夹角都在上述角度范围内的情况下,石子或砂砾不大可能被嵌在共鸣气室部3中,并且增大从轮胎径向的内侧朝向外侧推压石子或砂砾的推压力,从而石子或砂砾被推出共鸣气室部3,并且可以提高共鸣器1的防咬石性能。
更进一步地,在本发明的轮胎中,如图25所示,优选的是,轮胎的胎面部设置有周向槽7和与周向槽相邻的肋状接地部23,共鸣器1被设置于肋状接地部23,使得共鸣器的共鸣气室部3的截面的截面积大于共鸣器的狭槽部2的截面的截面积,共鸣器的共鸣气室部3的所述截面垂直于共鸣气室部3的中心线CE1,共鸣器的狭槽部2的所述截面垂直于狭槽部2的中心线CE2,共鸣器1具有第一端24和第二端25,该第一端24和第二端25限定共鸣气室部3在轮胎周向上的长度L3,并且狭槽部2从第二端25沿远离第一端24的方向延伸(图25中向上)。
根据如图25所示的实施方式的轮胎,使肋状接地部23的刚性降低的狭槽部2被设置于肋状接地部23中的刚性较大的区间内,即在示出的示例中当沿轮胎宽度方向观察时肋状接地部23的未设置共鸣气室部3的区间A1,从而,与狭槽部2被设置于肋状接地部23的刚性较小的区间,即当沿轮胎宽度方向观察时肋状接地部23的设置有共鸣气室部3的区间A2相比,肋状接地部23的轮胎宽度方向上的截面积沿轮胎周向的变化小,并且由此使肋状接地部23沿轮胎周面的刚性均匀。由于归因于肋状接地部23沿轮胎周向的刚性的变动而出现的花纹噪音,因此通过使肋状接地部23沿轮胎周向的刚性分布均一化能够降低这种花纹噪音。另外,如图25所示,在共鸣气室部3的长度方向与轮胎周向一致的情况下,能够使轮胎宽度方向上的截面积沿轮胎周向的变化更加均一化,从而能够进一步降低花纹噪音。在本发明中,“共鸣气室部3的长度方向与轮胎周向一致”的情况不仅包括共鸣气室部3的长度方向平行于轮胎周向延伸的情况,而且包括共鸣气室部的长度方向相对于轮胎周向的角度从锐角侧测量倾斜45°以下的情况。
接着,将说明根据本发明的另一实施方式。图26是以放大方式示出另一实施方式的轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。图中示出的箭头C表示轮胎周向,箭头D表示轮胎宽度方向。与图25中所示的实施方式的轮胎中的构件相同的构件被分配相同的附图标记。
图26所示的轮胎在胎面部具有沿轮胎周向延伸的周向槽7和与周向槽7相邻的肋状接地部23。另外,轮胎在肋状接地部23具有沿轮胎周向设置的多个共鸣器1,并且共鸣器1由开口至周向槽7的狭槽部2和经由狭槽部2与周向槽7连通的共鸣气室部3构成,从而共鸣器1降低由周向槽和路面形成的管内共鸣所产生的噪音。共鸣气室部3被形成为,使得共鸣气室部3的垂直于中心线CE1的截面的截面积大于狭槽部2的垂直于中心线CE2的截面的截面积。
如图26所示,本实施方式的轮胎的结构方面的主要特征在于,共鸣器1具有第一端24和第二端25,该第一端24和第二端25限定共鸣气室部3沿轮胎周向的长度,狭槽部2从第二端25沿远离第一端24的方向延伸,并且共鸣器1的第一端24与在轮胎周向上与该共鸣器1相邻的另一个共鸣器1的狭槽部2的开口至周向槽7的开口端26在沿轮胎宽度方向的同一条线上对齐。
根据如图26所示的实施方式的轮胎,降低肋状接地部23的刚性的狭槽部2被设置于肋状接地部中具有较大刚性的区间内,即在示出的示例的情况中,肋状接地部23的一个共鸣器1的共鸣气室部3和另一个共鸣器1的共鸣气室部3之间的区间A3内;一个共鸣器1的第一端24与在轮胎周向上与该共鸣器1相邻的另一个共鸣器1的狭槽部2的开口至周向槽7的开口端26在沿轮胎宽度方向的同一条线上对齐,从而消除了肋状接地部23的当沿轮胎宽度方向观察时不存在狭槽部2或共鸣气室部3的区间。因此,进一步降低了肋状接地部23的轮胎宽度方向上的截面积沿轮胎周向的变化,并且使肋状接地部23沿轮胎周向的刚性进一步均一化。结果,由于肋状接地部23沿轮胎周向的刚性的变化所产生的花纹噪音被进一步降低。
接着,将对根据本发明的另一实施方式进行说明。图27是以放大方式示出另一实施方式的轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。图中示出的箭头C表示轮胎周向,箭头D表示轮胎宽度方向。与前述实施方式的轮胎中的构件相同的构件被分配相同的附图标记。
图27所示的轮胎在胎面部具有沿轮胎周向延伸的周向槽7和与周向槽7相邻的肋状接地部23。另外,轮胎在肋状接地部23具有沿轮胎周向设置的多个共鸣器1,并且共鸣器1由开口至周向槽7的狭槽部2和经由狭槽部2与周向槽7连通的共鸣气室部3构成,从而共鸣器1降低由周向槽7和路面形成的管内共鸣所产生的噪音。共鸣气室部3被形成为,使得共鸣气室部3的垂直于中心线CE1的截面的截面积大于狭槽部2的垂直于中心线CE2的截面的截面积。
如图27所示,本实施方式的轮胎的结构方面的主要特征在于,当从轮胎宽度方向观察时,一个共鸣器1的共鸣气室部3与在轮胎周向上与该共鸣器1相邻的另一个共鸣器1的狭槽部2部分地重叠,即,当共鸣气室部3和狭槽部2投影至轮胎赤道面上时,各个投影形状(未示出)在轮胎周向上的延伸范围部分地彼此重叠。
根据如图27所示的实施方式的轮胎,降低肋状接地部23的刚性的狭槽部2被设置于肋状接地部23中具有较大刚性的区间内,即在示出的示例的情况中,肋状接地部23的一个共鸣器1的共鸣气室部3和另一个共鸣器1的共鸣气室部3之间的区间A4内;当沿轮胎宽度方向观察时,共鸣器1的共鸣气室部3被设置成与在轮胎周向上与该共鸣器1相邻的另一个共鸣器1的狭槽部2部分地重叠(区间A5),使得区间A4的在轮胎周向上的长度被缩短,即当沿轮胎宽度方向观察时在肋状接地部23中只存在共鸣器1的狭槽部并且由此具有较大刚性的区间被缩短,由此肋状接地部23的轮胎宽度方向上的截面积沿轮胎周向的变化对于肋状接地部23沿轮胎周向的刚性的影响比图26的结构的影响小。结果,归因于肋状接地部23沿轮胎周向的刚性的变化的花纹噪音被进一步降低。
另外,在本发明的轮胎中,如图28所示,假设当沿轮胎宽度方向观察时,一个共鸣器1的共鸣气室部3与在轮胎周向上与该共鸣器1相邻的另一个共鸣器1的狭槽部重叠的区间为A5,并且只存在共鸣气室部3的区间是A6,则在同一个共鸣气室部3中,区间A5中的共鸣气室部3在轮胎宽度方向上的截面积优选地至少部分地小于区间6中的共鸣气室部在轮胎宽度方向上的截面积。在图28所示的这种结构中,肋状接地部23在轮胎宽度方向上的截面积沿轮胎周向的变化被进一步减小,并且使肋状接地部23沿轮胎周向的刚性进一步均一化。结果,归因于肋状接地部23沿轮胎周向的刚性的变化的花纹噪音被进一步降低。
接着,将对根据本发明的另一实施方式进行说明。图29是以放大方式示出另一实施方式的轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。图中示出的箭头C表示轮胎周向,箭头D表示轮胎宽度方向。与前述实施方式的轮胎中的构件相同的构件被分配相同的附图标记。
图29所示的轮胎在胎面部具有沿轮胎周向延伸的周向槽7和与周向槽7相邻的肋状接地部23。另外,轮胎在肋状接地部23具有沿轮胎周向设置的多个共鸣器1,并且共鸣器1由开口至周向槽7的狭槽部2和经由狭槽部2与周向槽7连通的共鸣气室部3构成,从而共鸣器1降低由周向槽7和路面形成的管内共鸣所产生的噪音。共鸣气室部3被形成为,使得共鸣气室部3的垂直于中心线CE1的截面的截面积大于狭槽部2的垂直于中心线CE2的截面的截面积。
如图29所示,本实施方式的轮胎的结构方面的主要特征在于,共鸣器1具有第一端24和第二端25,该第一端24和第二端25限定共鸣气室部3在轮胎周向上的长度L3,并且共鸣器1的第一端24与在轮胎周向上与该共鸣器1相邻的另一个共鸣器1的第二端25在沿轮胎宽度方向的同一条线上对齐。
根据如图29所示的实施方式的轮胎,当沿轮胎宽度方向观察时,肋状接地部23由仅存在共鸣气室部3的区间A7和包括共鸣气室部3和狭槽部2的区间A8构成,从而消除了仅包括狭槽部2且具有较大刚性的区间,从而肋状接地部23的轮胎宽度方向上的截面积沿轮胎周向的变化被进一步减小,并且使肋状接地部23沿轮胎周向的刚性进一步均一化。结果,归因于肋状接地部23沿轮胎周向的刚性的变化的花纹噪音被进一步降低。
接着,将对根据本发明的另一实施方式进行说明。图30是以放大方式示出另一实施方式的轮胎的胎面部的主要部分的放大平面图。图中示出的箭头C表示轮胎周向,箭头D表示轮胎宽度方向。与前述实施方式的轮胎中的构件相同的构件被分配相同的附图标记。
图30所示的轮胎在胎面部具有沿轮胎周向延伸的周向槽7和与周向槽7相邻的肋状接地部23。另外,轮胎在肋状接地部23具有沿轮胎周向设置的多个共鸣器1,并且共鸣器1由开口至周向槽7的狭槽部2和经由狭槽部2与周向槽7连通的共鸣气室部3构成,从而共鸣器1降低由周向槽7和路面形成的管内共鸣所产生的噪音。共鸣气室部3被形成为,使得共鸣气室部3的垂直于中心线CE1的截面的截面积大于狭槽部2的垂直于中心线CE2的截面的截面积。
如图30所示,本实施方式的轮胎的结构方面的主要特征在于,当沿轮胎宽度方向观察时,一个共鸣器1的共鸣气室部3与在轮胎周向上与该共鸣器1相邻的另一个共鸣器1的狭槽部2完全重叠,即当共鸣气室部3和狭槽部2投影到轮胎赤道面时,各个投影形状(未示出)沿轮胎周向的延伸范围彼此一致。
根据图30所示的实施方式的轮胎,当沿轮胎宽度方向观察时,一个共鸣器1的共鸣气室部3与在轮胎周向上与该共鸣器1相邻的另一个共鸣器1的狭槽部2完全重叠,从而当沿轮胎的宽度方向观察时,肋状接地部23仅由包括共鸣气室部3和狭槽部2的区间A9构成。因此,肋状接地部23的轮胎宽度方向上的截面积沿轮胎周向几乎不变,从而使肋状接地部23沿轮胎周向的刚性大体均一化。结果,归因于肋状接地部23沿轮胎周向的刚性的变化的花纹噪音被进一步降低。
在图25至图30所示的实施方式的轮胎中,优选的是,共鸣气室部3的轮胎宽度方向上的截面积朝向第一端24逐渐地减小,如图29所示例性示出的那样。由于这种结构,肋状接地部23的刚性能够朝向第一端24平滑地增大,能够防止出现刚性的急剧变化,从而,归因于肋状接地部23沿轮胎周向的刚性的变化的花纹噪音被进一步降低。
上述说明仅示出本发明的实施方式的一部分,然而,在不背离本发明的精神的前提下,可以对上述结构进行相互组合和/或可以对其添加各种修改。
实施例
实验1
在实验1中,制备如图4和图5所示的实施方式的轮胎作为实施例轮胎1,为了与实施例轮胎1进行比较,制备如图31的平面图所示的另一轮胎作为比较例轮胎1,比较例轮胎1的共鸣器的深度和长度与实施例轮胎1的共鸣器的深度和长度相同,与实施例轮胎1的不同之处仅在于,狭槽部的长度方向上的宽度恒定。对由这些轮胎所产生的噪音进行测量。测量结果由图32中的图表示出,该图表中,频率和声压分别被绘制在横轴和纵轴上。
比较例轮胎1的共鸣器具有的共鸣气室部和狭槽部尺寸如下,共鸣气室部:宽度W为10mm、长度L1为25mm以及深度D1为8mm,狭槽部:宽度W3为5mm、长度L2为10mm以及深度D2为5mm。实施例轮胎1的共鸣器具有的共鸣气室部和狭槽部的尺寸如下,共鸣气室部:宽度W为10mm、长度L1为25mm、深度D1为8mm,狭槽部是由周向槽侧部分和共鸣气室部侧部分构成,周向槽侧部分的尺寸为:深度D2为2mm、宽度w1为3mm以及长度m1为5mm,共鸣气室部侧部分的深度D2为2mm、宽度w2为5mm以及长度m2为5mm。
测量噪音的方法包括以下步骤:将规格均为195/65R15的各轮胎与6JJ轮辋组装;以210kPa的空气压对轮胎充气;由室内轮胎测试机在向轮胎施加4.4kN的负荷作用下以40km/h的速率旋转由此制备的轮胎;根据JASO C606中规定的条件测量轮胎的侧方噪音;并且获得1/3倍频带(octave band)内的值以绘制图32所示的图表。
基于行驶速度为40km/h、轮胎周长尺寸为195/65R15和共鸣器的数量为60的条件,计算出由打击音所产生的噪音频率是667Hz。如图32所示,与比较例轮胎1相比,实施例轮胎1明显地降低了在该带域的声压水平。另一方面,归因于来自周向槽的共鸣音的噪音的频带位于800Hz至1200Hz的范围内,并且实施例1和比较例1之间在该频率范围中的声压水平没有实质差异。因此,从图32显然的是,本发明的轮胎能够抑制打击音的发生,而不牺牲共鸣音的降低效果。
在下面的实验2-6的实施例轮胎中,在优化共鸣器的狭槽部的形状来抑制上述打击音的产生的基础上,提高了下面所述的各种性能。
实验2
在实验2中,制造多个试验轮胎,用于根据本发明的实施方式的每个实施例轮胎2-6和根据本发明的实施方式的每个实施例轮胎7-9,在每个实施例轮胎2-6中,共鸣器的共鸣气室部在轮胎宽度方向上的长度L4不大于其在轮胎周向上的长度L3,在每个实施例轮胎7-9中,共鸣器的共鸣气室部在轮胎宽度方向上的长度L4超过其在轮胎周向上的长度L3。这些轮胎的噪音和磨损重量均通过下面的试验进行测量并且对测量的结果进行比较性地评价。
实施例轮胎2-9的狭槽部由周向槽侧部分和共鸣气室部侧部分构成,周向槽侧部分的深度D2为6mm、宽度w1为1.5mm以及长度m1为20mm;共鸣气室部侧部分的深度D2为6mm、宽度w2为2mm以及长度m2为5mm。在试验中所采用的规格为195/65R15的每个轮胎与6JJ轮辋组装在一起,并且在轮胎被以210kPa的空气压充气的状态下进行下面的试验。
测量噪音的方法包括以下步骤:由室内轮胎测试机在向轮胎施加4.4kN的负荷的作用下以80km/h的速率旋转每个轮胎;根据JASO C606中规定的条件测量轮胎的侧方噪音;并且获得在1/3倍频带内中心频带(即,800Hz-1000Hz-1250H z)的全部值。结果以与传统例轮胎1的结果的分贝(dB)差值来表示,除了比较例轮胎1没有共鸣器之外,其与上述实施例轮胎基本相同。
测量磨损重量的方法包括以下步骤:由室内轮胎测试机(安装有安全防滑面(Safety-walk surface))施加4.47kN的负荷以80km/h的速率使每个轮胎自由滚动(轮胎周向不施加负荷地行驶)持续10分钟,作为第一行驶;沿制动方向施加0.1G(G表示重力加速度)的条件下使轮胎进行第二行驶持续10分钟;交替地重复第一行驶和第二行驶;并且在使轮胎行驶1200km之后,测量橡胶磨损量。测量结果均由相对于基准值100的指数值示出,基准值100为传统例轮胎1的橡胶磨损量,传统例轮胎1与实施例轮胎的不同之处仅在于传统例轮胎1不具有任何共鸣器。指数值越大表示磨损量越大,从而耐磨性越差。
关于磨损重量的合格/不合格的评定,当指数值为不大于110时,认为轮胎的性能可以是比传统例轮胎1的性能稍差,但是不会产生显著的问题,从而轮胎被归类为“合格”。特别地,当指数值不大于105时,判断为轮胎的性能等同于传统例轮胎的性能。相反,当指数值超过110时,判断为轮胎的耐磨性明显地劣化,并且轮胎被归类为“不合格”。
实施例轮胎2是具有被构造成如图7所示的形状和配置的共鸣器。如图33所示,实施例轮胎7是如下这样的轮胎:每个共鸣器的开口尺寸均与实施例轮胎2的共鸣气室部的开孔尺寸相同,并且被设置成使每个共鸣器从实施例轮胎2的位置转动90°。实施例轮胎3是如下这样的轮胎:在轮胎的肩侧接地部具有与实施例轮胎2相同的共鸣器,以及在轮胎的中间接地部具有与实施例轮胎7相同的共鸣器。如图34所示,实施例轮胎8是如下这样的轮胎:在轮胎的肩侧接地部具有与实施例轮胎7相同的共鸣器,以及在轮胎的中间接地部具有与实施例轮胎2相同的共鸣器。根据上述方法对于这四种类型的轮胎均分别测量噪音和磨损重量。
在实施例轮胎2中,如图7所示,开口至各个周向槽的共鸣器被设置成使得三个共鸣器总是存在于胎面部的接地面的每个肋状接地部。构成共鸣器的共鸣气室部具有在轮胎周向上的长度L3为18mm、在轮胎宽度方向上的长度L4为6mm、深度为7mm的矩形形状,因此具有的容积V为756mm3
通过上述试验方法评价实施例轮胎2、3、7和8的噪音水平和磨损重量。结果在表1中示出。
[表1]
  肩侧接地部中的共鸣气室部的方向   中间接地部中的共鸣气室部的方向   噪音水平[dB]   磨损量
 实施例轮胎2   轮胎周向   轮胎周向   -2.6   102
 实施例轮胎3   轮胎周向   轮胎宽度方向   -2.5   101
 实施例轮胎7   轮胎宽度方向   轮胎宽度方向   -2.5   120
 实施例轮胎8   轮胎宽度方向   轮胎周向   -2.5   110
从表1显而易见的是,应该理解,尽管实施例轮胎2、3、7和8的所有轮胎都具有大体相同的共鸣音抑制效果,但是只有设置于肩侧接地部中的共鸣气室部在轮胎周向上的长度L3大于同一共鸣气室部在轮胎宽度方向上的长度L4的轮胎在磨损重量方面实现了“合格”的水平。
另外,除了实施例轮胎2和实施例轮胎7之外,制备了实施例轮胎4-6和9的试验轮胎,这些试验轮胎与实施例轮胎2的不同之处仅在于共鸣气室部在轮胎周向上的长度L3和在轮胎宽度方向上的长度L4。根据上述方法,对这些轮胎均进行噪音和磨损量的测量。实施例轮胎2、4-7和9的测量结果和共鸣气室部的开口部的尺寸在表2中示出。
在表2所示的各个实施例中,在轮胎周向上的长度L3和在轮胎宽度方向上的长度L4被设定为使得两者的乘积,即共鸣气室部的开口部的面积恒定,从而共鸣气室部的容积恒定。在每个实施例中,共鸣气室部的深度均为7mm。因此,这些实施例中的共鸣频率f0大体上彼此相等。
[表2]
  共鸣气室部在轮胎宽度方向上的长度L4[mm]   共鸣气室部在轮胎周向上的长度L3[mm] L4/L3   噪音水平[dB]   磨损量
  实施例轮胎4   4   27   0.15   -2.5   100
  实施例轮胎2   6   18   0.33   -2.6   102
  实施例轮胎5   9   12   0.75   -2.6   105
  实施例轮胎6   10.4   10.4   1   -2.6   110
  实施例轮胎9   12   9   1.33   -2.5   112
  实施例轮胎7   18   6   3   -2.5   120
从表2显而易见的是,通过设定L4/L3的值不大于1,能够在有效地降低噪音水平的同时,使磨损量保持在“合格”的范围内。特别地,通过设定L4/L3的值不大于0.75,能够使磨损量保持在更优选的范围。
实验3
在实验3中,分别制备缺少肩侧槽但是具有根据本发明的共鸣器的试验轮胎(实施例轮胎10),以及均具有根据本发明的共鸣器和肩侧槽的试验轮胎(实施例轮胎11和实施例轮胎12),这些试验轮胎作为轮胎规格为225/55R17的乘用车辆的子午线轮胎。评价这些轮胎的性能。下面将对其细节进行说明。
实施例轮胎10-12的每个轮胎的共鸣器的狭槽部均由周向槽侧部分和共鸣气室部侧部分构成,周向槽侧部分的深度D2为5mm、宽度w1为1.5mm以及长度m1为15mm;共鸣气室部侧部分的深度D2为5mm、宽度w2为2mm以及长度m2为5mm。实施例轮胎10具有周向槽和以使共鸣器开口至周向槽的方式设置于周向槽的轮胎宽度方向的内侧的接地部内的共鸣器。实施例轮胎10的特征在表3中示出。实施例轮胎11和实施例轮胎12均具有周向槽、以使共鸣器开口至周向槽的方式设置于周向槽的轮胎宽度方向的内侧的接地部内的共鸣器以及当沿轮胎宽度方向观察时设置于相邻共鸣器之间的肩侧槽。实施例轮胎11和12的特征在表3中示出。共鸣气室部的容积被表示为相对于基准容积的指数值,该基准容积为实施例轮胎10中的每个共鸣器的共鸣气室部的容积。指数值越小表示共鸣气室部的容积越小。
[表3]
  实施例轮胎10   实施例轮胎11   实施例轮胎12
  周向槽的配置数量   4   4   4
  周向槽的槽宽度   10mm   10mm   10mm
  共鸣气室部在轮胎周向上的长度   13mm   9mm   6mm
  共鸣气室部在轮胎宽度方向上的长度 12mm 6mm 5mm
  共鸣气室部的深度   7mm   5mm   4mm
  共鸣气室部的容积(以指数值表示)   100   25   11
  肩侧槽的周节(circumferentialpitch)数 - 28 42
  接地面内的肩侧槽的数量   -   1   2
共鸣器的周节数 14 28 42
  接地面内共鸣器的数量   1   2   3
这些试验轮胎均与规格为7.5J×17.0的轮辋组装在一起,以形成车轮组件。在这些轮胎组件均被安装至车辆、以220kPa(相对压力)的空气压充气、施加5.0kN的负荷的状态下进行各种测试,从而评价轮胎的性能。
在用于评价轮胎的安静性的试验中,试验车辆以从较低速度到100km/h的速度范围在由包括较长直线部分的环状跑道(course)、包括多个轻微弯曲的操控评价跑道等构成的试验跑道上行驶,并且专业驾驶员评价听到气柱共鸣音的难易程度(easily)和声音的烦人程度,以十分为满分。分数越高表示安静性越好。评价结果在表4中示出。
在用于评价轮胎在干路面上的驾驶稳定性的试验中,试验车辆以从较低速度到100km/h的范围的速度在由包括较长直线部分的环状跑道、包括多个轻微弯曲的操控评价跑道等构成的试验跑道上行驶,并且专业驾驶员评价在干路面上的驾驶稳定性,以十分为满分。分数越高表示干路面上的驾驶稳定性越好。在干路面上的驾驶稳定性的评价结果在表4中示出。
在用于评价轮胎在湿路面上的驾驶稳定性的试验中,试验车辆在由包括多个上坡弯曲和下坡弯曲的操控评价跑道等构成的试验跑道上以尽可能大的速度(以极限速度)行驶,并且专业(professional)驾驶员评价包括抓地性、操控性等在潮湿路面上的驾驶稳定性,以十分为满分。分数越高表示湿路面上的驾驶稳定性越好。在湿路面上的驾驶稳定性的评价结果在表4中示出。
[表4]
  实施例轮胎10   实施例轮胎11   实施例轮胎12
  安静性   7   7   7
  干路面上的驾驶稳定性 6 6.5 6.75
  湿路面上的驾驶稳定性 6.5 6.75 7
从表4的结果显而易见的是,与实施例轮胎10相比,实施例轮胎11和12在将气柱共鸣音降低至与实施例轮胎10相似的程度的同时,呈现提高的干路面上的驾驶稳定性。实施例轮胎12与实施例轮胎11相比呈现更好的干路面上的驾驶稳定性,这是由于存在于实施例轮胎12中的接地面内的肩侧槽的数量比实施例轮胎11的多,从而实施例轮胎12的共鸣气室部的容积比实施例轮胎11的小。另外,与实施例轮胎10相比,实施例轮胎11和12呈现提高的湿路面上的驾驶稳定性。实施例轮胎12与实施例轮胎11相比呈现更好的湿路面上的驾驶稳定性,这是由于存在于实施例轮胎12中的接地面内的肩侧槽的数量比实施例轮胎11的多。
从上述的说明显而易见的是,通过优化胎面花纹、以及设置于胎面的接地面的共鸣器的尺寸和位置,能够提供在轮胎行驶期间降低气柱共鸣音的同时,能够提高驾驶稳定性的充气轮胎。
实验4
另外,在实验4中,分别制备用于规格为225/55R17的乘用车辆的子午线轮胎的实施例轮胎:根据本发明的包括在共鸣器的狭槽部内不具有增大部的共鸣器的实施例轮胎13;以及根据本发明的包括在共鸣器的狭槽部内具有增大部的共鸣器的实施例轮胎14。评价这些轮胎的性能。下文将对其细节进行说明。
实施例轮胎13和14的共鸣器的狭槽部均由周向槽侧部分和共鸣气室部侧部分构成,周向槽侧部分的深度D2为6mm、宽度w1为1.5mm和长度m1为20mm;共鸣气室部侧部分的深度D2为6mm、宽度w2为2mm和长度m2为5mm。实施例轮胎13具有如图35的(a)所示的包括多个周向槽和均开口至周向槽的共鸣器的胎面花纹。共鸣器的狭槽部具有垂直于狭槽部的延伸方向的如图35的(b)所示的截面形状。实施例轮胎13具有如表5所示的特征。
另外,实施例轮胎14具有如图36的(a)所示的包括多个周向槽和均开口至周向槽的共鸣器的胎面花纹。如图36的(b)所示,共鸣器的狭槽部在垂直于狭槽部的延伸方向的截面形状中具有:槽宽度恒定部和圆筒状的增大部。实施例轮胎14具有如表5所示的特征。
[表5]
  实施例轮胎13   实施例轮胎14
  共鸣气室部的横向长度   6.0mm   6.0mm
  共鸣气室部的长度方向长度 18.0mm 18.0mm
  共鸣气室部的深度   7.0mm   7.0mm
  圆筒状的增大部的半径   -   1.2mm
这些试验轮胎均与规格为7.5J×17的轮辋组装在一起以构成车辆组件。在这些轮胎组件均被安装至车辆、以220kPa(相对压力)的空气压充气以及施加与2个乘客的重量相对应的负荷的状态下进行各种评价。
轮胎的安静性是以感觉评价来进行评价的,其中,专业驾驶员分别在车辆安装有新品轮胎的状态下和安装磨损的轮胎状态下以从较低速度到100km/h的范围的速度驾驶试验车辆,并且评价听到气柱共鸣音的难易程度和声音的烦人程度,以十分为满分。安静性的评价结果在表6中示出。
另外,排水性能通过如下方法来评价:专业驾驶员分别在车辆安装新品轮胎的状态下和车辆安装磨损的轮胎的状态下在水深为10mm的试验跑道上逐渐加速地驾驶试验车辆;确定轮胎相对于路面的滑移率达到15%时的速度,作为打滑发生速度(hydroplaning occurring speed);以及将由此获得的打滑发生速度表示为相对于基准值100的指数值,该基准值100是实施例轮胎13在新品状态下的打滑发生速度,从而进行比较性评价。指数值越大表示排水性能越好。排水性能的评价结果在表6中示出。
[表6]
从表6的结果显而易见的是,与实施例轮胎13相比,实施例轮胎14的气柱共鸣音在新品状态和磨损状态时都有所降低。另外,与实施例轮胎13相比,实施例轮胎14在磨损状态下呈现改进的防打滑性。
从上述说明显而易见的是,通过优化共鸣器的形状,能够提供抑制归因于胎面部在轮胎在其上施加有负荷的情况下旋转时的变形的共鸣器的狭槽部的容积的变化,从而降低气柱共鸣音的同时,能够提高排水性能的充气轮胎。
实验5
另外,在实验5中,分别制备用于规格为225/55R17的乘用车辆的子午线轮胎的实施例轮胎15和实施例轮胎16-20:实施例轮胎15包括根据本发明的共鸣器,该共鸣器的狭槽部的周向槽侧宽度小于共鸣气室部侧宽度;实施例轮胎16-20包括根据本发明的共鸣器,该共鸣器具有狭槽部和不同形状的共鸣气室部,狭槽部的周向槽侧宽度小于共鸣气室部侧宽度。评价这些轮胎的性能。下文将对其细节进行说明。
实施例轮胎15-20的共鸣器的狭槽部均由周向槽侧部分和共鸣气室部侧部分构成,周向槽侧部分的深度D2为6mm、宽度w1为1.5mm和长度m1为25mm;共鸣气室部侧部分的深度D2为6mm、宽度w2为2mm和长度m2为5mm。实施例轮胎15在胎面部的接地面具有四个周向槽和开口至这些周向槽的传统共鸣器。实施例轮胎15还具有如表7所示的特征。实施例轮胎16-20均在胎面部的接地面具有四个周向槽以及开口至这些周向槽并且包括各种形状的共鸣气室部的共鸣器。实施例轮胎16-20还分别具有如表7所示的特征。
[表7]
  实施例轮胎15   实施例轮胎16   实施例轮胎17   实施例轮胎18   实施例轮胎19   实施例轮胎20
  共鸣气室部的宽度 4mm 8mm   4.8mm 6mm 8mm 10mm
  共鸣气室部的长度 27mm   13.5mm 27mm 36mm 27mm 22mm
  共鸣气室部的深度   7mm   7mm   7mm   7mm   7mm   7mm
共鸣气室部宽度方向上的截面形状 矩形 矩形   倒梯形   三角形   三角形   三角形
  壁部的延伸角度   0°/13° 24° 30° 35°
  周向槽的槽宽度   10mm   10mm   10mm   10mm   10mm   10mm
  共鸣器的周节数   54节   54节   54节   54节   54节   54节
  接地面内的共鸣器数量 3 3 3 3 3 3
这些试验轮胎均与规格为7.5J×17.0的轮辋组装在一起,以形成车轮组件。在这些轮胎组件均被安装至车辆、以220kPa(相对压力)的空气压充气、施加5.0kN的负荷的状态下进行各种测试,从而评价轮胎的性能。
通过以下方法来执行用于评价防咬石性能的试验:在直径范围为1mm至10mm的石子和砂砾铺满一圈的大约300m的未铺砌(upaved)的路上行驶试验车辆600m;然后,在包括直行路和转弯路的未铺设石子和砂砾的铺砌路上驾驶试验车辆2000m;计数嵌在轮胎的共鸣气室部的石子和砂砾的数量;并且将获取的数量表示相对于基准值的指数值的形式,该基准值为嵌入在实施例轮胎15的共鸣气室部中的石子和砂砾的数量。值越小表示防咬石性能越好。防咬石性能的评价结果在表8中示出。
在用于评价轮胎的安静性的试验中,试验车辆在由包括较长直线部分的环状跑道、包括多个轻微弯曲的操控评价跑道等构成的试验跑道上以从较低速度到100km/h的速度范围行驶,并且专业驾驶员评价听到气柱共鸣音的难易程度和声音的烦人程度,以十分为满分。分数越大表示安静性越好。7分以上表示在车辆行驶期间对于驾驶员确保了足够的安静性。安静性的评价结果在表8中示出。
[表8]
  实施例轮胎15   实施例轮胎16   实施例轮胎17   实施例轮胎18   实施例轮胎19   实施例轮胎20
  防咬石   100   40   65   50   30   20
  性能
  安静性   7   7   7   7   7   7
从表8的结果显而易见的是,与实施例轮胎15相比,实施例轮胎16-20在降低气柱共鸣音的同时呈现改进的防咬石性能。特别地,实施例轮胎19和20显著地提高了防咬石性能。
因此,从上述说明显而易见的是,通过优化共鸣器的形状,能够提供在降低轮胎行驶期间气柱共鸣音的同时提高防咬石性能的充气轮胎。
实验6
另外,在实验6中,分别制备用于规格为225/55R17的乘用车辆的子午线轮胎的传统例轮胎1、实施例轮胎21-23、实施例轮胎24和25以及实施例轮胎26和27:传统例轮胎1不具有共鸣器;在实施例轮胎21-23中,狭槽部的周向槽侧宽度小于共鸣气室部侧宽度,并且一个共鸣器的第一端在轮胎的周向上另一个共鸣器的第二端分离一定距离;在实施例轮胎24和25中,狭槽部的周向槽侧宽度小于共鸣气室部侧宽度,并且当沿轮胎宽度方向观察时,一个共鸣器的共鸣气室部与在轮胎周向上与该共鸣器相邻的另一个共鸣器的狭槽部至少部分重叠;在实施例轮胎26和27中,狭槽部的周向槽侧宽度小于共鸣气室部侧宽度,并且当沿轮胎宽度方向观察时,一个共鸣器的第一端与另一个共鸣器的第二端在同一条线上对齐。评价这些轮胎的性能。下文将对其细节进行说明。
实施例轮胎21-26的共鸣器的狭槽部均由周向槽侧部分和共鸣气室部侧部分构成,周向槽侧部分的深度D2为6mm、宽度w1为1.5mm和长度m1为25mm;共鸣气室部侧部分的深度D2为6mm、宽度w2为2mm和长度m2为5mm。实施例轮胎27的共鸣器的狭槽部由周向槽侧部分和共鸣气室部侧部分构成,周向槽侧部分的深度D2为6mm、宽度w1为1.5mm和长度m1为20mm;共鸣气室部侧部分的深度D2为6mm、宽度w2为2mm和长度m2为10mm。另外,如图37所示,实施例轮胎21-27均在胎面部具有四个周向槽和与周向槽相邻的肋状接地部。周向槽的宽度和深度均为8mm。如图37示例性示出,这些轮胎在沿轮胎周向的每个肋状接地部均具有60个共鸣器。各个共鸣器的形状和配置在表9中示出。设置于实施例轮胎21-26中的每个共鸣器的共鸣气室部的容积为840mm3,并且设置于实施例轮胎27中的共鸣器的共鸣气室部的容积为1260mm3。为了比较,还制备了除了缺少共鸣器之外与实施例轮胎21-27结构相同的传统例轮胎1。
[表9]
  共鸣器的形状和配置
  传统例轮胎1   无共鸣器
  比较例轮胎21   图39
  比较例轮胎22   图37(图25)
  比较例轮胎23   图26
  比较例轮胎24   图27
  比较例轮胎25   图28
  比较例轮胎26   图29
  比较例轮胎27   图30
测量气柱共鸣音和花纹噪音的方法包括以下步骤:将每个轮胎与规格为7.5J的轮辋组装在一起;以230kPa(相对压力)的空气压对轮胎充气;由室内轮胎测试机在向轮胎施加4.5kN的负荷的作用下以60km/h的速率旋转每个轮胎;并且根据JASO C606中规定的条件测量轮胎的侧方噪音。通过获得在1/3倍频带内的中心频带(即,800Hz-1000Hz-1250Hz)的全部值,并且将实施例轮胎21-27的全部值表示为相对于不具有共鸣器的传统例轮胎1的对应值的相对值来评价气柱共鸣音。在该评价中,声压降低1dB以上被判断为“有效果”,这被认为在由专业驾驶员实际驾驶试验车辆所进行的感觉评价中是改进的效果。关于花纹噪音,获得在基频(pitch)1次谐波频带中的实施例轮胎22至27相对于实施例轮胎21的相对值来评价。在该评价中,声压降低1dB以上被判断为“有效果”。安静性的评价结果在表10中示出。
[表10]
  气柱共鸣音(dB)   花纹噪音(dB)
  传统例轮胎1   -   -
  比较例轮胎21   -2   -
  比较例轮胎22   -2   -1
比较例轮胎23 -2 -2
  比较例轮胎24   -2   -2.5
  比较例轮胎25   -2   -3
  比较例轮胎26   -2   -3
  比较例轮胎27   -1.5   -4
从表10的结果可以确认的是,在轮胎行驶时,在降低气柱共鸣音的同时,进一步降低了花纹噪音。
产业上的可利用性
从上述说明显而易见的是,根据本发明,通过优化共鸣器的形状和配置,能够使狭槽部附近的接地部的刚性均一化,从而能够提供一种能够有效地抑制当狭槽部与路面接触时所产生的打击音并且改进如上所述的包括排水性能和防咬石性能的各种性能的充气轮胎。

Claims (9)

1.一种充气轮胎,该充气轮胎具有:在胎面部的接地面内沿轮胎周向连续延伸的周向槽;以及设置于接地部、且在接地部内终止的共鸣器,该共鸣器由共鸣气室部和狭槽部构成,所述共鸣气室部离开所述周向槽的位置处开口至接地区,所述狭槽部用于使所述共鸣气室部与所述周向槽连通,所述充气轮胎的特征在于:
所述狭槽部在所述胎面部的所述接地面的开口宽度被设计成以所述开口宽度在所述周向槽一侧较窄而在所述共鸣气室部一侧较宽的方式沿所述狭槽部的长度方向变化。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,假设所述共鸣器的所述共鸣气室部在轮胎周向上的长度为L3且所述共鸣器的所述共鸣气室部在轮胎宽度方向上的长度为L4,则L4不大于L3
3.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,所述胎面部的所述接地面设置有至少一个肩侧槽,所述至少一个肩侧槽从所述周向槽朝向所述周向槽的轮胎宽度方向上的外侧延伸至所述胎面部的接地端外侧的位置。
4.根据权利要求2所述的充气轮胎,其特征在于,所述胎面部的所述接地面设置有至少一个肩侧槽,所述至少一个肩侧槽从所述周向槽朝向所述周向槽的轮胎宽度方向上的外侧延伸至所述胎面部的接地端外侧的位置。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的充气轮胎,其特征在于,所述共鸣气室部的垂直于所述共鸣气室部的延伸方向的面的截面积大于所述狭槽部的垂直于所述狭槽部的延伸方向的面的截面积,并且所述狭槽部在所述狭槽部的槽底侧具有增大部,该增大部的槽宽度大于所述狭槽部的所述开口宽度。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的充气轮胎,其特征在于,所述共鸣气室部的垂直于所述共鸣气室部的延伸方向的面的截面积大于所述狭槽部的垂直于所述狭槽部的延伸方向的面的截面积,并且所述共鸣气室部的深度不大于所述共鸣气室部在所述胎面部的接地面的宽度。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的充气轮胎,其特征在于,所述接地部包括:
至少一列肋状接地部,该至少一列肋状接地部与所述周向槽相邻,
多个所述共鸣器沿所述轮胎的周向被设置于所述肋状接地部,以及
每个共鸣器均具有第一端和第二端,所述第一端和第二端限定所述共鸣气室部沿轮胎周向的长度,所述狭槽部从所述共鸣器的所述第二端沿远离所述共鸣器的所述第一端的方向延伸,并且一个共鸣器的所述第一端和在轮胎周向上与该共鸣器相邻的另一个共鸣器的所述第二端在沿轮胎宽度方向的同一条线上彼此对齐。
8.根据权利要求1至4中任意一项所述的充气轮胎,其特征在于,所述接地部包括:
至少一列肋状接地部,该至少一列肋状接地部与所述周向槽相邻,
多个所述共鸣器沿轮胎的周向被设置于所述肋状接地部,以及
每个共鸣器均具有第一端和第二端,所述第一端和第二端限定所述共鸣气室部沿轮胎周向的长度,所述狭槽部从所述共鸣器的所述第二端沿远离所述共鸣器的所述第一端的方向延伸,并且当沿轮胎宽度方向观察时,一个共鸣器的所述共鸣气室部与在轮胎周向上与该共鸣器相邻的另一个共鸣器的所述狭槽部至少部分重叠。
9.根据权利要求1至4中任意一项所述的充气轮胎,其特征在于,所述接地部包括:
至少一列肋状接地部,该至少一列肋状接地部与所述周向槽相邻,
多个所述共鸣器沿轮胎的周向被设置于所述肋状接地部,以及
每个共鸣器均具有第一端和第二端,所述第一端和第二端限定所述共鸣气室部沿轮胎周向的长度,所述狭槽部从所述共鸣器的所述第二端沿远离所述共鸣器的所述第一端的方向延伸,并且所述共鸣气室部在轮胎宽度方向上的截面积朝向所述共鸣器的所述第一端逐渐减小。
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