TW202208194A - 具有降噪元件之輪胎胎面結構 - Google Patents

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洪文棋
張少銘
曹莘苹
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正新橡膠工業股份有限公司
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Abstract

本發明主要係提供一種具有降噪元件之輪胎胎面結構，該輪胎胎面沿輪胎周向設有至少一胎溝，每一胎溝具有一溝底及一對溝壁，該胎溝中設有一降噪元件，該降噪元件之材質為一多孔隙材質，與胎溝之一側溝壁或溝底接合，藉由設置於胎溝內之降噪元件，以其多孔隙特性，讓產生於輪胎胎面花紋溝內之通道噪音得以被吸收而衰減，因此降低了輪胎滾動噪音。

Description

具有降噪元件之輪胎胎面結構
本發明係有關於輪胎花紋中設置降低噪音構造，特別是指在輪胎胎溝中設置具有可降低或吸收輪胎轉動時產生噪音之構造設計。
當車輛行駛時，因為輪胎與地面接觸並且滾動時，由於與地面接觸的輪胎胎面上的花紋溝槽中的空氣產生流動之故，進而產生共振噪音即氣柱共鳴音，然而依據UN ECER 51-03之規範，於2024年車輛噪音要降低至68dB，因此輪胎與地面接觸滾動產生的噪音也必須隨之調降。
一般習知之輪胎花紋，為了減少這些滾動產生的噪音，在與地面接觸的胎面上因為已經沒有空間設置其他結構，因此都在花紋溝槽內設置可以降低噪音的構造，將花紋溝之溝壁與溝底部份設置花紋溝形狀之變化是一個方式，另一方面是裝置與輪胎不同材質的構造在花紋溝內，而且必須不會影響輪胎的性能。
美國發明第9561692號「用於輪胎的抗噪音裝置Anti-noise device for tire」，揭露在輪胎花紋溝中裝設柔性葉片，該柔性葉片具有完全封閉花紋溝之橫截面設計，裝設柔性葉片後，在接觸地面的胎面中周向花紋溝的氣柱長度相對的減少，並且引起共振頻率的變化，讓共振頻率偏移朝向人耳較不敏感的共振頻率值。
另一美國發明第8469069號「具有噪音減少裝置的帶凹槽胎面帶Tread band with grooves provided with a noise-reducing device」，則提供一種在輪胎花紋溝的溝壁或溝底裝置繩股(Strands)或伸出物來防止聲音共振的產生，該案揭露一種能提 高繩股或伸出物在輪胎的花紋溝中的密度，藉由花紋溝每一突出的繩股或伸出物包括至少一分支，藉由如同樹枝狀分岔來增加密度，使花紋溝中的繩股或伸出物提高密度，進而提昇降低噪音之效能。
上述美國發明第9561692號是在輪胎花紋溝中裝設一柔性葉片結構，藉以減短花紋溝之長度，將花紋溝長度太長產生讓人不舒服之噪音頻率，經由柔性葉片減短花紋溝長度，使噪音頻率改變為比較不會讓人不舒服之噪音頻率；另一美國發明第8469069號則是以與輪胎胎面不同之材質來設置於花紋溝中，並以更高的容納密度提高噪音降低效能，兩者都則將輪胎花紋設計成可以兼顧各項性能而且能進一步提升降低噪音的花紋結構。
有鑑於此，本發明所揭露具有降噪元件之輪胎胎面結構，其中輪胎胎面在輪胎周向具有胎溝，該胎溝具有一溝底及一對溝壁，溝壁鄰接溝底，該胎溝中有一降噪元件，其中降噪元件為一種多孔隙材質，與胎溝截面內之至少一側溝壁或溝底接合。
本發明所使用之多孔隙材質，其較佳之選擇為吸音棉，吸音棉同時具有輕量之特性，降噪元件可以利用黏貼、嵌合或鎖固等方式與胎溝之溝壁或溝底接合，配合胎溝與胎面之設計，降噪元件在胎溝內的容積可佔整體胎溝容積的10~50%，降噪元件的高度可為胎溝深度的25~100%，降噪元件的寬度可為胎溝寬度的25~100%，這些尺寸範圍可以因應輪胎整體尺寸及胎面花紋之排列設計予以適當調整，讓降低噪音之效果達到最佳設計值。
本發明之主要目的即在提供一種具有降噪元件之輪胎胎面結構，在胎面的胎溝內佈設降噪元件，可降低噪音，因為當車輛行駛時，輪胎花紋溝與路面接觸時會產生管狀通道，空氣於此通道流動會形成振動的氣柱(氣柱共鳴音)，利用降噪元件的設置，進而降低噪音。
本發明之次一目的即在提供一種具有降噪元件之輪胎胎面結構，由於降噪元件由吸音棉所構成，能夠以材質本身孔隙對其噪音吸收，加強其對於噪音減低的效果。
[本發明]
(10):輪胎
(20):胎溝
(21):溝底
(22):溝璧
(23):胎面
(W):溝寬
(30)(32)(33):降噪元件
(H1):降噪元件高度
(W1):降噪元件寬度
(H):溝深
θ:夾角
圖1為本發明第一實施例之輪胎局部立體圖。
圖2為本發明第一實施例之輪胎局部剖面示意圖。
圖3為本發明第一實施例之輪胎局部正視圖。
圖4為本發明第一實施例之輪胎局部放大正視圖。
圖5為本發明第一實施例之輪胎縱向斷面示意圖。
圖6為本發明第一實施例之輪胎周向局部放大斷面圖。
圖7為本發明第二實施例之輪胎局部放大正視圖。
圖8為本發明第二實施例之輪胎周向局部放大斷面圖。
圖9為本發明第三實施例之輪胎局部放大正視圖。
圖10為本發明第三實施例之輪胎周向局部放大斷面圖。
圖11為本發明第四實施例之輪胎縱向局部放大斷面圖。
圖12為本發明第五實施例之輪胎縱向局部放大斷面圖。
圖13為本發明第六實施例之輪胎縱向局部放大斷面圖。
圖14為本發明第七實施例之輪胎縱向局部放大斷面圖。
圖15為本發明第八實施例之輪胎局部放大示意圖。
圖16為本發明第九實施例之輪胎局部放大示意圖。
圖17為本發明第十實施例之輪胎局部放大示意圖。
圖18為本發明實際裝設降噪元件與未裝設降噪元件之實際測試數據比較圖。
首先請參照圖1至圖6所示，為本發明所提供之一種具有降噪元件之輪胎胎面結構第一較佳實施例，該輪胎(10)的胎面 (23)沿輪胎周向有至少一胎溝(20)，該胎溝(20)具有一溝底(21)及一對溝壁(22)，該胎溝(20)中設有一降噪元件(30)，該降噪元件(30)之材質為一吸音棉，與胎溝(20)內之溝底(21)或至少一側溝壁(22)接合，降噪元件(30)以成對方式在胎溝(20)中配置左右對齊成對排列，因此降噪元件(30)各以左側或右側與溝壁(22)並同時與溝底(21)接合，相鄰的兩個降噪元件(30)在輪胎圓周方向間距之夾角為θ，θ之角度介於8°至36°之間。
請參閱圖3至圖6，為本發明所提供之一種具有降噪元件之輪胎胎面結構第一較佳實施例，其中降噪元件(30)為兩個成對一組，分別接合於胎溝(20)兩側溝壁(22)及溝底(21)，在胎溝(20)中兩側之降噪元件(30)配置左右對齊成對排列，如圖6所示。
請參閱圖7及圖8，為本發明所提供之一種具有降噪元件之輪胎胎面結構第二較佳實施例，其中降噪元件(30)接合於胎溝(20)兩側溝壁(22)及溝底(21)，在胎溝(20)中兩側之降噪元件(30)(32)在輪胎胎溝中配置左右對齊不等距排列，胎溝(20)中相鄰的兩個降噪元件(30)(32)在輪胎圓周方向間距之夾角均為θ，θ之角度介於8°至36°之間。
請參閱圖9及圖10，為本發明所提供之一種具有降噪元件之輪胎胎面結構第三較佳實施例，其中降噪元件(30)為兩個一組，分別接合於胎溝(20)兩側溝壁(22)及溝底(21)，在胎溝(20)中兩側之降噪元件(30)(33)配置左右不對齊排列，相鄰的兩個降噪元件(30)(33)在輪胎圓周方向間距之夾角均為θ，θ之角度介於8°至36°之間
請特別參閱圖11，為本發明所提供之一種具有降噪元件之輪胎胎面結構第四較佳實施例，降噪元件(30)接合於單側溝壁(22)，其中降噪元件高度為H1，降噪元件寬度為W1，胎溝(20)之溝寬為W，溝深為H，降噪元件(30)以右側與溝壁(22)及溝底(21)接合，配合胎溝(20)與胎面(23)之設計，降噪元件(30)在胎溝(20)內的容積可佔整體胎溝(20)容積的10~50%，降噪元件高度H1可為溝深H的25~100%，降噪元件寬度W1可為溝寬W的25~100%，整體適 當的調整至最佳降噪效果。
請繼續參閱圖12，為本發明所提供之一種具有降噪元件之輪胎胎面結構第五較佳實施例，降噪元件(30)各以左側或右側與溝壁(22)並同時與溝底(21)接合，兩側降噪元件(30)之形狀呈對稱設計，類似第一較佳實施例。
請再參閱圖13，為本發明所提供之一種具有降噪元件之輪胎胎面結構第六較佳實施例，降噪元件(30)以橋接狀態使左側及右側與溝壁(22)並同時與溝底(21)接合。
請再繼續參閱圖14，為本發明所提供之一種具有降噪元件之輪胎胎面結構第七較佳實施例，降噪元件(30)呈突起狀，僅與溝底(21)接合。
請參閱圖15，為本發明所提供之一種具有降噪元件之輪胎胎面結構第八較佳實施例之縱向局部放大示意圖，在胎面(23)一側的胎溝(20)中，降噪元件(30)呈短截塊狀以不等間距方式連續環繞佈設於胎溝(20)之一側。
請參閱圖16，為本發明所提供之一種具有降噪元件之輪胎胎面結構第九較佳實施例，在胎面(23)一側的胎溝(20)中，降噪元件(30)以等距方式連續環繞佈設於胎溝(20)之一側。
另請繼續參閱圖17，為本發明所提供之一種具有降噪元件之輪胎胎面結構第十較佳實施例之縱向局部放大示意圖，在胎面(23)一側的胎溝(20)中，降噪元件(30)呈短截塊狀以等距方式左右交錯連續環繞佈設於胎溝(20)之兩側。
降噪元件(30)接合於胎溝(20)之溝底(21)或溝壁(22)，其接合方式可為黏貼、嵌合或鎖固。
請參閱圖18為本發明裝設降噪元件(30)與未裝設降噪元件(30)之實際測試比較圖，由其中可以明顯看到噪音dB值在測試中包括最高峰處均有減低。
綜合上述，本發明所揭露「具有降噪元件之輪胎胎面結構」，其利用多孔隙材質的降噪元件接合於輪胎胎面花紋溝中之適當位置，特別是接合於胎溝之溝壁或溝底，並依各種規格輪 胎搭配合宜之降噪元件尺寸，可提昇降低噪音功效，而獲致一實用性高之道路用輪胎，俾使整體確具產業實用性及成本效益，且其構成結構又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合發明專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。
需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。
(10):輪胎
(20):胎溝
(21):溝底
(22):溝璧
(23):胎面
(30):降噪元件

Claims (10)

  1. 一種具有降噪元件之輪胎胎面結構，該輪胎胎面在其胎面周向具有至少一胎溝，該胎溝具有一溝底及一對溝壁，該胎溝在與胎面的截面中有一降噪元件，其特徵在於：該降噪元件為一種多孔隙材質，與胎溝內溝底或至少一側溝壁接合，其配置方式為等距排列、不等距排列、錯位排列。
  2. 如請求項1之具有降噪元件之輪胎胎面結構，其中該多孔隙材質為一吸音棉。
  3. 如請求項1之具有降噪元件之輪胎胎面結構，其中降噪元件在胎溝內的容積佔整體胎溝容積的10~50%。
  4. 如請求項1之具有降噪元件之輪胎胎面結構，其中降噪元件的高度為胎溝深度的25~100%。
  5. 如請求項1之具有降噪元件之輪胎胎面結構，其中降噪元件的寬度為胎溝寬度的25~100%。
  6. 如請求項1之具有降噪元件之輪胎胎面結構，其中接合方式可為黏貼、嵌合或鎖固。
  7. 如請求項1之具有降噪元件之輪胎胎面結構，其中降噪元件在輪胎胎溝中配置於圓周方向間距之夾角θ介於8°至36°之間。
  8. 如請求項7之具有降噪元件之輪胎胎面結構，其中降噪元件在輪胎胎溝中配置左右對齊成對排列。
  9. 如請求項7之具有降噪元件之輪胎胎面結構，其中降噪元件在輪胎胎溝中配置左右對齊不等距排列。
  10. 如請求項7之具有降噪元件之輪胎胎面結構，其中降噪元件在輪胎胎溝中配置左右不對齊排列。
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