CN104684742A - 轮胎的改进的抗共振噪音装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种胎面，所述胎面包括至少一个花纹沟(1)，所述花纹沟(1)包括至少一个柔性装置，用于当所述装置在与道路接触的同时经过时至少部分地封闭所述花纹沟，所述柔性装置具有叶片(4，4')，所述叶片(4)被面对包括支承所述叶片的壁的花纹沟的底部(10)的底壁(40)限定。第二部分(402)延伸所述第一部分，所述第二部分被第三部分(403)延伸至所述叶片的端部(41)。第一部分与第二部分相对于将叶片至支承叶片的壁的连接点和第二部分至第三部分的连接点相连接的平面朝向外侧偏移，以在叶片的底壁中形成凹口，所述凹口具有最大高度H。所述胎面的特征在于，第二部分(402)与第三部分(403)之间的角度大于110度并且小于180度。

Description

轮胎的改进的抗共振噪音装置

技术领域

本发明涉及轮胎胎面，特别是涉及包括花纹沟的胎面，所述花纹沟包括用于减小在行驶期间由所述花纹沟内部的空气共振产生的噪音的柔性(挠性)装置。

背景技术

众所周知，行进中的轮胎在接触印痕(接触区块)中与道路接触，空气被迫在由花纹沟、特别是具有总体周向定向的花纹沟与道路本身形成的管道中环流，该管道在其两端处敞开。

该管道中的空气形成振动的空气柱，空气柱的共振频率取决于管道两端之间的长度，并且因此取决于与道路接触的花纹沟的长度。

所述花纹沟中的空气的共振导致在配备所述轮胎的车辆中在车辆内部产生噪音并且在车辆外部产生噪音。

所述内部和外部噪音的频率通常在1kHz上下，该频率是人耳特别敏感的频率。为了减小所述共振噪音，已知的做法是在每个周向定向或者大致周向定向的花纹沟中设置多个由橡胶混合物制成的较薄的封闭叶片或者膜片，每个封闭叶片或者膜片占据花纹沟的整个横载面或者至少该横截面的大部分。每个封闭膜片可从花纹沟的底部伸出或者可以被固定到至少一个限定所述花纹沟的壁上。较薄是指特别是在雨天行驶时每个封闭膜片能够在液体流的作用下弯曲以便打开花纹沟的横截面。

由于所述封闭膜片的作用，与接触印痕中的花纹沟的总长度相比每个周向花纹沟中的空气柱的长度被减小，并且这引起所述空气柱的共振频率的变化。所述共振频率的偏移朝向人耳较不敏感的共振频率。

当然，当在被水覆盖的道路上行驶时，为了维持排水功能，所述膜片必须能够在水的压力作用下适当地弯曲，从而打开花纹沟的横截面。已经提出了用于减小在花纹沟中振动的空气柱的共振的若干种解决方案。

例如，在专利文件FR 2715891、JP 3-276802、JP 08-150812、JP 4-221807中描述了一种方案。

虽然这些装置在崭新状态下是有效的，但是已经发现，在轮胎的部分磨损超过胎面厚度的大约50％之后，所述封闭装置不再是必要的。因此，在本申请提交时尚未公布的申请中，已经提出一种当超过预定磨损程度之后使所述封闭装置能够被除去的方案。在所述方案中，将每个所述装置的膜片固定到限定花纹沟的侧壁上，并且在所述膜片的底壁上靠近支承所述膜片的壁的位置形成凹口。图1显示了上述现有技术的实施例。该布置还使得模制操作更容易。

然而，发现最后提及的这种膜片在脱模步骤期间可能发生事故：即少量膜片可能被撕裂，因此相应地降低了花纹沟的封闭程度和所述装置在减小噪音方面的有效性。

定义：

胎面的胎面表面对应于当配备有所述胎面的轮胎正在行驶时与地面接触的胎面的表面。崭新状态下的胎面表面对应于胎面中直接与模制该胎面的模具的表面接触的表面。

花纹沟对应于形成于胎面中的空间，所述空间由材料壁限定，这些壁通过花纹沟底部联接到一起，所述花纹沟底部以等于花纹沟的深度的距离远离胎面的胎面表面。花纹沟底部对应于在径向上位于胎面磨损指示器下面的花纹沟的部分，所述胎面磨损指示器指示一个界限，超过该界限后轮胎胎面不再符合法定的使用要求。

花纹块是形成于胎面上的隆起元件，该元件由孔隙或者花纹沟限定并且包括侧壁和接触面，预定用于在行驶期间接触道路的接触面形成胎面的胎面表面的一部分。

花纹条是形成于胎面上的隆起元件，该元件由两个花纹沟限定。花纹条包括两个侧壁和接触面，所述接触面预定用于接触道路。

径向是指垂直于轮胎的旋转轴线的方向(该方向对应于胎面厚度的方向)。

轴向是指平行于轮胎的旋转轴线的方向。

周向是指与以旋转轴线为圆心的任一圆相切的方向。该方向既垂直于轴向，也垂直于径向。

发明内容

本发明旨在获得一种花纹沟封闭装置，其与由紧固到限定花纹沟的壁之一上的叶片形成的已知装置相比更易于模制和脱模，本发明非常显著地减少脱模期间的故障。该装置的实施可涉及任何种类的花纹沟，不论该花纹沟周向、横向或者倾斜地定向。

为此，本发明的一个主题是一种轮胎胎面，该胎面具有预定用于接触道路的胎面表面并且包括至少一个花纹沟，所述至少一个花纹沟由两个相互面对的壁限定并具有宽度W和深度D，这些壁由花纹沟的底部联接到一起，至少一个花纹沟包括至少一个柔性装置，所述至少一个柔性装置用于当其进入接触印痕时至少部分地封闭所述花纹沟，所述轮胎在所述接触印痕中与道路接触，每个柔性装置包括至少一个叶片，所述至少一个叶片具有一定的厚度，其适于允许叶片在液体环流的作用下弯曲，所述至少一个叶片由限定花纹沟的壁支承，具有厚度E和宽度L的每个叶片由面对花纹沟的底部的底壁、面对花纹沟的另一壁的端壁、预定用于接触道路的接触壁以及以等于叶片的厚度E的距离相互间隔的侧壁限界。

该胎面被设置为使得叶片的底壁包括在与支承叶片的壁的连接点之间延伸的第一部分、延伸第一部分的第二部分，该第二部分被第三部分延伸至叶片的端部，第一部分与第二部分相对于将与支承叶片的壁的连接点和第二部分至第三部分的连接点相连接的平面朝向外侧偏移，以在叶片的底壁中形成具有最大高度H的凹口。

该胎面的特征在于，第二部分与第三部分之间的角度大于110度并小于180度。

有利地，第二部分与第三部分之间的角度至少等于130度且最多等于160度。

假定，在横截面中，将同一截面中的底壁的第一部分的轮廓与第二部分的轮廓之间的连接点和同一截面中的第三部分的轮廓的起点相连接的直线被称为参考直线。本发明建议，第二部分的轮廓应当接近于该参考直线或者甚至应当与该直线重合。

凹口的高度H在花纹槽的深度方向上在上述参考直线与第一部分上最靠近崭新状态下的胎面表面的点之间测得。凹口的宽度T沿花纹沟的宽度方向测得。

在本发明的上下文中，措辞“支承叶片的壁”在此处必须被解释成是指限定花纹沟的侧壁中的一个。

借助于本发明，可以避免负荷集中在形成凹口的部分与叶片的底壁的其余部分之间的连接处。

有利地，底壁的第一部分和第二部分在宽度T上延伸，所述宽度T至少等于叶片的总宽度L的30％，所述叶片的总宽度L在所述叶片的底部上测得。

有利地，胎面使得在崭新状态下，由底壁的第一和第二部分形成的凹口的深度H(在崭新状态下)小于底壁的第三部分的点相对于崭新状态下的同一胎面表面测得的最大距离R的15％。

有利地，底壁的第一部分由具有小曲率半径(即，至少等于花纹沟的宽度W的5％并且最多等于所述宽度W的30％的半径)的圆弧形成。

根据一有利的备选形式，延伸底壁的第一部分的第二部分是平面状的或者接近平面状的，即，具有非常微小的曲率。非常微小的曲率在此处是指曲率半径至少等于100mm。

根据另一有利的备选形式，将底壁的第三部分与花纹沟的底部分开的距离最多等于花纹沟的深度的10％。

有利地，叶片的底壁的第三部分的轮廓平行于花纹沟底部的轮廓。

根据另一有利的备选形式，第三部分的轮廓可具有减小的长度，以使得第二部分直接连接至叶片的端部。在这种情况中，第二部分以至少20度和最多70度的角度连接至叶片的端壁。

除了涉及所列举的胎面的备选形式之外，本发明还涉及配备有所述胎面的轮胎。

在一有利的备选形式中，在位于崭新状态下的胎面表面附近的连接部分中在每个叶片与支承叶片的壁之间形成凹口。该凹口增加了每个叶片的柔性。该凹口可呈具有窄宽度或甚至零宽度的切口(或刀槽花纹)的形式。

还可以在花纹沟的底部设置横向容纳部，以允许叶片的底壁至少部分地安置于其中，以便增大所述花纹沟的横截面被所述叶片封闭的程度。

优选地，该容纳部的深度至少等于所述凹口的高度，以便叶片尽可能地封闭形成于其中的花纹沟。

还可以在与根据本发明的叶片相连接的壁上设置类似的容纳部。类似的布局适用于完全封闭花纹沟的横截面的单个叶片的情况；在该情况中，有利的是，提供形成用于每个叶片的端部的容纳部的花纹沟。

本发明的其他特征和优点将从下文中参考通过非限制性实例来描绘本发明的主题的实施例的备选形式的附图所给出的说明中变得显而易见。

附图说明

图1显示了根据现有技术的装置的一种备选形式，该装置包括由花纹沟的侧壁支承的两个叶片；

图2显示了包括两个根据本发明的叶片的装置的第一备选形式；

图3显示了根据本发明的装置的叶片的两个备选形式，其中第三部分在宽度上被减小至叶片的端面上的一条线；

图4显示了根据本发明几乎完全阻塞胎面的花纹沟的单个叶片的视图，该单个叶片部分地插入花纹沟的侧壁和底部中的容纳部中。

具体实施方式

在该说明书的附图中，只要附图标记指示具有类似特性的元件，无论该特性是结构上的或者实质上是功能性的，就可以使用相同的附图标记来描述本发明的备选形式。

图1以横截面显示了根据现有技术的胎面的局部视图，该胎面装设到具有尺寸225/55 R 17的轮胎上。该图描绘了由胎面的两个隆起元件2、3限定的花纹沟1，该花纹沟1基本上沿其上安设所述胎面的轮胎的周向方向延伸。具有在崭新状态下的胎面表面上测得的等于13mm的宽度W和等于7.5mm的深度P的该花纹沟1由相互面对的第一壁20和第二壁30以及将所述两个壁连接到一起的花纹沟底部10限定。胎面包括预定用于在行驶期间接触道路的胎面表面100。在下文中，花纹沟1的底壁10对应于在胎面已经被磨损至由国家条例设定的法定极限后花纹沟的残余部分。

该花纹沟1包括由模制在所述花纹沟中以形成多个障碍物的多个柔性叶片形成的抗噪音装置。每个装置包括各自占据花纹沟1的半个横截面的两个叶片4、4′，这些叶片4、4′处于彼此的延伸部处。每个叶片4、4′从对应的壁20、30伸出。

第一叶片4模制到第一壁20中，所述第一叶片4具有小厚度(其在该情况中是指等于0.6mm的厚度)，以便当在潮湿道路上行驶时其可以容易地围绕一轴线弯曲，以允许水沿着花纹沟1流动，同时当在干燥道路上行驶时形成空气环流的障碍物，所述轴线大体上沿着所述第一叶片4和与其相连的壁20之间的连接部延伸。

该第一叶片4由面对花纹沟的底部10的底壁40、面对花纹沟1的第二壁30的端壁41、预定用于接触道路的接触壁42和以等于叶片的厚度的距离相互间隔的侧壁43、44限界。

第一叶片4的底壁40包括与支承该叶片的壁20相连的被称为连接部分401的第一部分，该连接部分401在横向于花纹沟的主方向的横截面上具有半圆形轮廓，所述半圆形轮廓的曲率中心位于与花纹沟的底部10相同的一侧，并且在该情况中其曲率半径等于1mm。

“位于与花纹沟的底部10相同的一侧”应当被理解成是指所述连接部分401在叶片中形成一种凹口，该凹口的凹形朝向花纹沟1的底部10。

连接部分401被基本上平面状的附加部分402延伸至叶片4的端部41。

在图1的剖视图中，连接部分401与附加部分402之间的接合点出现在拐点I处。

具有相同几何形状的第二叶片4′与该第一叶片4组合地形成，该第二叶片4′连接到面对第一壁4设置的第二壁30上，以便几乎完全阻塞花纹沟的横截面。在所描绘的该方案中，第一叶片4和第二叶片4′被形成为使得在胎面已经被模制好之后，第一叶片4和第二叶片4′具有相互接触的对应端部。

图2显示了噪音降低装置的备选形式，该装置包括根据本发明的两个叶片4和4′。总的来说，除了根据本发明构造的每个叶片的底部部分以外，这些叶片4和4′类似于图1中示出的那些叶片。轮胎的尺寸与图1中所示的现有技术的实例相同，并且关键尺寸在此再次被重复使用，特别是叶片的厚度。

叶片4的底壁40包括在与支承叶片的壁的连接点之间延伸的第一部分401、延伸第一部分的第二部分402，该第二部分被第三部分403延伸至叶片的端部41，第一部分和第二部分相对于由附图平面中的线M标识的平面朝向外侧偏移，以在叶片4的底壁中形成具有最大高度H和宽度T的凹口5，其中所述平面将与支承叶片4的壁20的连接点A和第二部分402至第三部分403的连接点B相连接。

第一部分401为圆弧形，并被平面状的第二部分延伸，所述第二部分与第一部分以相切的方式连接。该第二部分402被平行于花纹沟1的底部10的平面状的第三部分403延伸。第三部分403靠近花纹沟的底部，即，第三部分403与花纹沟的底部的间距小于0.5mm。在该特定情况中，花纹沟的深度P等于7.5mm，并且将第三部分403的点与叶片4的顶壁42分开的距离R等于6.5mm，该顶壁42略微向外偏移。

此外，在第二部分402与第三部分403之间测得的角度G在该情况中等于145度。

第一部分401和第二部分402在叶片4的底壁40上形成凹口5。该凹口5具有深度H和宽度T，所述深度H在此处等于0.5mm，所述宽度T等于2mm，其在至花纹沟的壁的连接点A与至第三部分的连接点C之间测得。

另一柔性叶片4′构造成具有与叶片4相同的几何形状，所述叶片4′与叶片4协作来封闭花纹沟(端壁41和41′在封闭位置中接触)。

该布置使得配设有阻塞花纹沟的叶片的轮胎的模制和脱模更容易并且降低了点C区域中的受损风险。

图3显示了根据本发明的装置的叶片的两个备选形式，其中第三部分403、403′就宽度而言减小至每个叶片的端壁上的一条线。该图3显示了花纹沟1的横截面，该花纹沟包括用于减小行驶中的共振噪音的装置。该装置包括两者均根据图2中所示叶片的原理构造的第一叶片4和第二叶片4′。

花纹沟1由隆起元件2、3的侧面20、30限定。

由元件2的侧壁20支承的第一叶片4包括位于其底壁40上并在与支承叶片4的壁20的连接点A之间延伸的第一部分401、延伸第一部分401的第二部分402，该第二部分402被延伸至叶片的端部41。在该特定情况中，在附图平面中，第三部分被减小至点C。第一部分和第二部分的所有点被设置为使得形成在叶片4的整个宽度上延伸的凹口5。

面对叶片4的第二叶片4′由另一壁3支承，其展现出凹口5′的几何形状的备选形式，由此第一部分被形成为壁30上的点A′与点A″之间的圆弧，该圆弧被该点A″与点B′之间的直线段延伸，所述直线段以平行于花纹沟1的底部10的方式延伸。该第一部分被平面状部分(在附图平面中是平直的)延伸至定位在叶片4′的端壁41′上的点C′。

在所述两个备选形式中，角度G和G′在图3的平面中相对于平行于花纹沟的底部的方向测得。这些角度G和G′分别等于155度和130度。

图4显示了根据本发明的几乎完全阻塞胎面的花纹沟1的单个叶片7的视图，该单个叶片7被部分地插入形成于侧壁20上的容纳部21中。该叶片7包括位于连接至侧壁20的部分的相对侧的端壁71、底壁70和预定用于在行驶期间接触道路的接触壁72。该接触壁72在崭新状态下处于胎面的胎面表面100的延伸部中。

由连接至壁20的第一部分701和处于所述第一部分701的延续部中的第二部分702限定的凹口75形成于底壁70中。该第二部分702与以平行于花纹沟的底部10的方式延伸的第三部分703相接。第二部分与第三部分之间的角度大于110度。

此外，形成于花纹沟的底部10上的第二容纳部11设置在第一容纳部21的延续部中。所述第一和第二容纳部的深度适于确保整个凹口57保持被材料遮蔽，以便叶片7完全封闭花纹沟1的横截面。

最后，第三容纳部31处于第二容纳部的延伸部中并设置在与壁20一起限定花纹沟1的壁30上。

虽然已经概括地并使用了许多备选形式描述了本发明，应当理解，本发明不仅限于所描述和所描绘的这些备选形式。本领域的技术人员可以将本文已经描述的多种备选形式相互结合来满足最终目的。

还可以形成包括两个根据本发明的叶片的封闭装置，所述封闭装置形成于所述花纹沟中，这些叶片在所述花纹沟的主方向上相互偏移。

Claims (9)

1.轮胎胎面，该胎面具有预定用于接触道路的胎面表面(100)并且包括至少一个花纹沟(1)，所述至少一个花纹沟(1)由相互面对的两个壁(20、30)限定并具有宽度W和深度P，这些壁通过花纹沟的底部(10)联接到一起，至少一个花纹沟(1)包括至少一个柔性装置，所述至少一个柔性装置用于当其进入接触印痕时至少部分地封闭所述花纹沟，所述轮胎在所述接触印痕中与道路接触，每个柔性装置包括至少一个叶片(4、4')，所述至少一个叶片(4、4')具有一定的厚度，其适于允许所述至少一个叶片(4、4')在液体环流的作用下弯曲，所述至少一个叶片(4、4')由限定所述花纹沟(1)的壁支承，具有厚度E的每个叶片(4)由面对所述花纹沟的底部(10)的底壁(40)、面对所述花纹沟的另一壁的端壁(41)、预定用于接触道路的接触壁(42)和以等于所述叶片的厚度E的距离相互间隔的侧壁(43、44)限界，

所述胎面被设置为使得所述叶片(4)的底壁(40)包括在与支承所述叶片的壁的连接点之间延伸的第一部分(401)、延伸所述第一部分的第二部分(402)，所述第二部分被第三部分(403)延伸至所述叶片的端部(41)，所述第一部分和所述第二部分相对于将与支承所述叶片的壁的连接点和所述第二部分至所述第三部分的连接点相连接的平面朝向外侧偏移，以在所述叶片的底壁中形成凹口，所述凹口具有最大高度H，其特征在于，所述第二部分(402)与所述第三部分(403)之间的角度大于110度并且小于180度。

2.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述第二部分(402)与所述第三部分(403)之间的所述角度至少等于130度并且最多等于160度。

3.根据权利要求1或2所述的胎面，其特征在于，所述底壁(40)的第一部分(401)和第二部分(402)在宽度T上延伸，所述宽度T至少等于所述叶片(4)的总宽度L的30％，所述总宽度L在所述叶片(4)的底壁(40)上测得。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的胎面，其特征在于，在崭新状态下，由所述底壁的第一部分和第二部分形成的所述凹口(5)的深度H至少小于所述底壁的第三部分(403)的点相对于崭新状态下的所述胎面表面(100)测得的最大距离R的15％。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的胎面，其特征在于，所述底壁的第一部分(401)由具有小曲率半径、即至少等于所述花纹沟(1)的宽度W的5％并且最多等于所述宽度W的30％的半径的圆弧形成。

6.根据权利要求1至5之一所述的胎面，其特征在于，延伸所述底壁的第一部分(401)的第二部分(402)是平面状的或者接近平面状的，即，具有非常微小的曲率。

7.根据权利要求1至6之一所述的胎面，其特征在于，将所述底壁的第三部分(403)与所述花纹沟的底部(10)分离的距离最多等于所述花纹沟(1)的深度P的10％。

8.根据权利要求1至7之一所述的胎面，其特征在于，在所述花纹沟的底部(10)上横向地形成容纳部(11)，以允许叶片(7)的所述底壁(70)至少部分地安置于所述容纳部(11)中，以便增大所述花纹沟的横截面被所述叶片封闭的程度。

9.配备有根据权利要求1至8之一所述的胎面的客车轮胎。