專利名稱：用于輪胎胎面的聲音抑制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎胎面，且更具體地說，涉及這些胎面的刻紋。
背景技術(shù)：
為了實(shí)現(xiàn)必不可少的道路操縱和抓地性能，實(shí)踐中已知提供一種用于輪胎的胎面，其設(shè)有多個(gè)大體周向(或縱向)定向的花紋溝(溝槽)?；y溝由以至少大于2毫米的距離彼此分離的相對(duì)壁限定，這些壁可以是扁平或者波紋狀或者Z字形的。這些側(cè)壁由底壁相連。當(dāng)行駛時(shí)，花紋溝通過與路面接觸而封閉，且兩端形成為允許流體在所述花紋溝內(nèi)流動(dòng)。已發(fā)現(xiàn)，在某些行駛速度下，周向花紋溝中的空氣流可產(chǎn)生增大察覺到的聲音水平的共振噪聲。實(shí)踐中已知在這些花紋溝中設(shè)置一些閘口，所述閘口減小與路面接觸的共振管的長(zhǎng)度。雖然該裝置是有效的，但是尤其當(dāng)在水覆蓋的地面上行駛時(shí)，這些單元仍可能中斷花紋溝中的液體流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于輪胎的胎面刻紋，該胎面刻紋在顯著減小與周向花紋溝中的空氣柱的共振相關(guān)的噪聲的同時(shí)，不中斷液體流。為此，根據(jù)本發(fā)明的輪胎設(shè)有胎面，該胎面至少包括兩個(gè)大體上周向定向的花紋溝以及多個(gè)大體上橫向定向的橫向花紋溝，每個(gè)橫向花紋溝在兩個(gè)開口處最終通向兩個(gè)周向花紋溝。這些周向和橫向花紋溝具有適當(dāng)?shù)臋M向花紋溝，以在行駛時(shí)允許存在于路面上的液體流動(dòng)。該胎面包括位于這些花紋溝中的多個(gè)封閉裝置，每個(gè)封閉裝置至少部分地封閉花紋溝的橫截面，每個(gè)封閉裝置適于當(dāng)在水覆蓋的路面上行駛時(shí)僅在液體流的作用下?lián)锨?(彎曲)和打開封閉裝置設(shè)置于其中的花紋溝的截面。多個(gè)用于減弱周向花紋溝中產(chǎn)生的噪聲的共振器(諧振器)形成在該輪胎的胎面上。所述輪胎的特征在于，每個(gè)共振器形成于至少一個(gè)橫向花紋溝中，且包括在所述周向花紋溝上的開口，所述開口對(duì)應(yīng)于所述橫向花紋溝的開口之一。每個(gè)共振器具有在接觸的周向花紋溝的長(zhǎng)度的一半與四分之三之間的長(zhǎng)度LR，所述長(zhǎng)度在標(biāo)稱負(fù)載和壓力條件下測(cè)得。此外，每個(gè)共振器具有由所述封閉裝置之一封閉的至少一個(gè)其他開口。通過該胎面以及所存在的能夠形成在周向花紋溝中僅在一端開口的花紋溝的長(zhǎng)度的封閉裝置，可以形成多個(gè)四分之一波共振器或赫爾姆霍茨共振器，從而減弱在所述周向花紋溝中運(yùn)動(dòng)的空氣的共振噪聲。四分之一波共振器的長(zhǎng)度LR通過將接觸的周向花紋溝的長(zhǎng)度乘以至少等于0. 5且最多等于0. 75的系數(shù)獲得。該胎面保留了沒有當(dāng)在水覆蓋的路面上行駛時(shí)用于封閉花紋溝的封閉裝置的胎面的所有性能，因?yàn)榉忾]裝置適用于在花紋溝中流動(dòng)的水的壓力下?lián)锨摀锨沟每梢曰謴?fù)花紋溝的總截面的大部分。
為了獲得令人滿意的性能，推薦每個(gè)封閉裝置占據(jù)它所設(shè)置在其中的花紋溝的橫截面的至少50%，且更優(yōu)選占據(jù)所述截面的70%。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，封閉裝置中的至少一個(gè)設(shè)置在橫向花紋溝中，以在所述橫向花紋溝中與該花紋溝的一個(gè)端部一起限定花紋溝長(zhǎng)度LR，從而形成完全包含在所述橫向花紋溝中的共振器，當(dāng)輪胎充氣至其標(biāo)稱充氣壓力且承載其標(biāo)稱負(fù)載(這些值由TRA或 ETRTO明顯限定)時(shí)，該長(zhǎng)度LR介于接觸的周向花紋溝的長(zhǎng)度的一半與四分之三之間。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，至少兩個(gè)封閉裝置設(shè)置在同一周向花紋溝中，這兩個(gè)裝置沿周向坐落在橫向花紋溝的一個(gè)端部(開口)的任一側(cè)，從而與所述橫向花紋溝一起限定介于封閉裝置之一與所述橫向花紋溝的另一端部(開口)之間的花紋溝長(zhǎng)度LR，從而形成共振器。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過將封閉裝置設(shè)置在橫向花紋溝和周向花紋溝中而將上述段落中給出的兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合在一起。


通過下文參照附圖進(jìn)行的描述將顯現(xiàn)本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中作為非限制性實(shí)例示出了本發(fā)明主題的實(shí)施例。圖IA示出了根據(jù)本發(fā)明的胎面第一變型的部分平面圖；圖IB示出了當(dāng)在水覆蓋的路面上行駛時(shí)在圖IA中示出的同一胎面的部分平面圖；圖2A示出了沿圖IA中的線IIA-IIA剖開的部分剖視圖；圖2B示出了沿圖IB中的線IIB-IIB剖開的部分剖視圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的胎面的第二變型；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的胎面的第三變型；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的胎面的第四變型；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的胎面的第五變型；圖7示出了就參照輪胎和根據(jù)本發(fā)明的輪胎計(jì)算的噪聲信號(hào)的比較；圖8示出了噪聲信號(hào)已計(jì)算且在圖7中示出的根據(jù)本發(fā)明的輪胎胎面的圖。
具體實(shí)施例方式為了便于理解附圖和相關(guān)描述，在圖中使用相同的附圖標(biāo)記來指示不論涉及的變型如何均相同的結(jié)構(gòu)或功能單元。圖IA和IB示出了根據(jù)本發(fā)明的第一變型胎面1的一部分的行駛表面的視圖，其設(shè)計(jì)成裝配至用于客車的輪胎。該輪胎的尺寸為255/40 R 19。這些視圖示出了兩個(gè)周向花紋溝2、3，每個(gè)花紋溝由周向連續(xù)的肋狀物4和一排塊體5限界。塊體5在周向上由傾斜的橫向花紋溝6相互分開，也就是說，橫向花紋溝6與附圖中方向C指示的周向形成非零角度。周向花紋溝2、3的平均寬度為10毫米，深度為8毫米。橫向花紋溝6的平均寬度為3毫米，深度為7毫米。每個(gè)橫向花紋溝6分別經(jīng)由兩個(gè)端部(或開口)62、63引入兩個(gè)周向花紋溝2、3。
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在每個(gè)橫向花紋溝6中，可識(shí)別到充當(dāng)封閉裝置的條帶7，所述條帶7設(shè)置成非?？拷ㄏ蚩v向花紋溝2的所述橫向花紋溝的端部62，該裝置的功能是限定出直至同一橫向花紋溝的另一端部63的花紋溝長(zhǎng)度LR。因此，橫向花紋溝6具有大于長(zhǎng)度LR的長(zhǎng)度LT。 在此情況下，長(zhǎng)度LT等于80毫米，且長(zhǎng)度LR等于70毫米。在標(biāo)稱使用條件下，即在2. 5巴的充氣壓力和670daN(十牛頓)的支撐負(fù)載下，周向花紋溝的平均長(zhǎng)度為120毫米。圖IA示出了處于升高位置的封閉裝置，其防止橫向花紋溝6中的空氣流通可在圖2A中看到此封閉裝置，圖2A沿線IIA-IIA以剖面圖示出了該裝置附近的橫向花紋溝6。 該圖2A示出了該封閉裝置由撓性橡膠材料制成的條帶7形成，所述條帶7通過其基部71 聯(lián)接至橫向花紋溝61的底部并且在此例子中以等于橫向花紋溝深度P的90%的高度H延伸。此外，該條帶7大體上占據(jù)了橫向花紋溝6的整個(gè)寬度，提供或者呈現(xiàn)允許所述條帶7 如圖2B所示在橫向花紋溝中撓曲的間隙。在此例子中，條帶7占據(jù)花紋溝6的橫截面的幾乎 80%。在干地面上滾動(dòng)的構(gòu)形中，在縱向花紋溝內(nèi)僅存在低壓下的空氣流，此低壓不足以導(dǎo)致條帶撓曲。因此，可以產(chǎn)生一個(gè)空腔，該空腔具有適當(dāng)長(zhǎng)度，以充當(dāng)共振器，從而減弱在所述周向花紋溝中流動(dòng)的空氣的共振噪聲。作為該共振器通向的縱向花紋溝的接觸長(zhǎng)度的函數(shù)確定該共振器的長(zhǎng)度LR。圖IB示出了當(dāng)在水覆蓋的地面上行駛時(shí)胎面的相同部分在此構(gòu)形中，水壓力足以使條帶7在橫向花紋溝中撓曲。箭頭F指示了可進(jìn)入橫向花紋溝6的水的流動(dòng)。圖2B示出了當(dāng)輪胎在水覆蓋的地面上行駛時(shí)相同橫向花紋溝6的沿線IIB-IIB 的截面(該表現(xiàn)形式對(duì)應(yīng)于與地面接觸的通道)。在此構(gòu)形中，在縱向花紋溝2、3中流動(dòng)且到達(dá)橫向花紋溝6的水施加的壓力足以使撓性條帶7撓曲。允許水流動(dòng)的花紋溝的有效截面在此構(gòu)形中非常顯著地增加(處于其未撓曲位置的條帶由虛線示出)。因此，由于水可在包括橫向花紋溝的所有花紋溝中流動(dòng)，所以可以將水覆蓋地面上的行駛性能維持在令使用者滿意的水平。借助條帶的彈性和撓性以及其制造材料，當(dāng)壓力低于給定極限(對(duì)應(yīng)于返回到干地面上行駛)時(shí)，封閉裝置恢復(fù)到它們的起始位置并封閉橫向花紋溝。每個(gè)材料條帶7與輪胎一起模制，且具有當(dāng)在水覆蓋的路面上行駛時(shí)在水流作用下適合撓曲的厚度。另外，這些條帶7通過其基部71附著至橫向花紋溝6的底部61，且緊隨著塊體的壁向外延伸，以盡可能封閉橫向花紋溝。就用于客車的輪胎而言，每個(gè)條帶的厚度在0. 1毫米與2.0毫米之間，包括極限。優(yōu)選地，每個(gè)條帶對(duì)花紋溝的封閉比例是花紋溝的截面面積的至少50%，且更優(yōu)選為至少70%。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎的第二變型，其中形成封閉裝置的條帶7大體上設(shè)置在橫向花紋溝6的中間，所述橫向花紋溝6是傾斜的且相對(duì)于周向C形成45°的角度，每個(gè)條帶7與橫向花紋溝的每個(gè)端部62、63限定花紋溝長(zhǎng)度LR，所述條帶設(shè)置在所述橫向花紋溝中。因此，橫向花紋溝6具有等于LR兩倍的長(zhǎng)度LT。如先前實(shí)例中一樣(且就所有本文提供的所有其他實(shí)例而言)，以與地面接觸的區(qū)域中的周向花紋溝的長(zhǎng)度的函數(shù)確定長(zhǎng)度LR，以獲得該周向花紋溝的共振器效應(yīng)。由此形成的共振器適用于塊體的任一側(cè)的兩個(gè)周向花紋溝。圖4示出了本發(fā)明的第三變型。在此變態(tài)中，由橫向花紋溝6沿周向C彼此分開的一排塊體5通過第一周向花紋溝2和第二周向花紋溝3在任一側(cè)軸向鄰接。根據(jù)此變型，形成共振器的每個(gè)封閉裝置由第一條帶7和第二條帶7'組成，這兩個(gè)條帶設(shè)置在同一周向花紋溝2中。在此情況下，第一條帶7設(shè)置成靠近橫向花紋溝6的端部62之一，所述第一條帶不阻礙所述橫向花紋溝，且相同周向花紋溝2中的第二條帶7 ‘ 與第一條帶7相隔距離Li，此距離Ll確定為使得橫向花紋溝6的長(zhǎng)度Ll與長(zhǎng)度LT之和等于用于減弱第二周向花紋溝3的共振噪聲的共振器的適當(dāng)長(zhǎng)度LR，所述第二周向花紋溝3 沿軸向設(shè)置在所述一排塊體5的另一側(cè)。當(dāng)然，在此變型中，塊體5的周向尺寸必須適合產(chǎn)生兩個(gè)條帶7、7'之間的足夠空間，以使得當(dāng)在水覆蓋的地面上行駛時(shí)允許這些條帶撓曲。圖5所示的第四變型大體上等同于圖4的第三變型其不同之處在于以下事實(shí)， 即，塊體5的周向長(zhǎng)度LC使得塊體的周向尺寸LC和橫向尺寸LT之和等于用于周向花紋溝的共振器的長(zhǎng)度LR。在此第四變型中，每個(gè)條帶7設(shè)置在花紋溝2中，從而與限制橫向花紋溝的壁成一直線。同一條帶7有助于形成兩個(gè)共振器。圖6示出了本發(fā)明的第五變型，根據(jù)該變型，為了減弱位于由橫向花紋溝6彼此分離的一排塊體5的每一側(cè)的兩個(gè)周向花紋溝2、3的共振噪聲，條帶7設(shè)置在橫向花紋溝6 中，以使得所述條帶7對(duì)于一個(gè)周向花紋溝或者另一個(gè)周向花紋溝有效。一個(gè)條帶72設(shè)置在橫向花紋溝6中，其靠近通向周向花紋溝2的所述花紋溝6的一個(gè)端部62 ；—個(gè)條帶73 設(shè)成靠近通向周向花紋溝3的另一端部63?？拷瞬?2設(shè)置的條帶72限定減弱周向花紋溝3中共振噪聲的共振器長(zhǎng)度LR?？拷瞬?3設(shè)置的條帶73限定減弱周向花紋溝2中的共振噪聲的共振器長(zhǎng)度LR。在此圖6中，條帶72和73在花紋溝的封閉構(gòu)形中以實(shí)線示出，且當(dāng)在水覆蓋的地面上行駛時(shí)在水流作用下在花紋溝的打開構(gòu)形中以虛線示出。圖7表示參照輪胎發(fā)出的噪聲與根據(jù)本發(fā)明的輪胎發(fā)出的噪聲之間的比較，根據(jù)本發(fā)明的輪胎具有與參照輪胎相同的胎面設(shè)計(jì)，且設(shè)有多個(gè)用于減弱周向花紋溝中的共振噪聲的裝置，其中刻紋設(shè)計(jì)由圖8所示。此圖8示出，胎面在中間部分設(shè)有兩個(gè)周向花紋溝 3，且在中間部分的每個(gè)花紋溝3與胎面的最外側(cè)部分之間設(shè)有一個(gè)周向花紋溝2。每一對(duì)周向花紋溝限定一個(gè)排，該排本身設(shè)有傾斜花紋溝6。周向花紋溝2設(shè)有條帶7，所述條帶 7充當(dāng)周向花紋溝2的封閉裝置的角色，并與每個(gè)傾斜花紋溝形成共振器，以當(dāng)在干路面上行駛時(shí)減弱噪聲(條帶7的定位與圖5的變型中示出的定位相似)。在根據(jù)本發(fā)明的輪胎 (100. 3dBA)與參照輪胎(102.6dBA)之間發(fā)現(xiàn)大約2. 3dBA的總發(fā)出噪聲減小。在示出了發(fā)出噪聲記錄的圖7 (χ軸示出了單位為Hz的頻率，且y軸示出了單位為dBA的噪聲水平) 中，在高于800Hz的頻率水平中，在參照輪胎(曲線Cl)與根據(jù)本發(fā)明的輪胎(曲線C2)之間注意到實(shí)質(zhì)性減弱。本發(fā)明不限于描述和示出的實(shí)例，且在不偏離其內(nèi)容的情況下可對(duì)其進(jìn)行多種修改。顯然，充當(dāng)封閉裝置的角色的條帶可在模制所述胎面時(shí)利用與胎面類似(或相同)的材料模制而成，或者可在胎面制造過程中或之后利用適合胎面的另一種材料模制而成。
權(quán)利要求
1.輪胎，其具有胎面(1)，該胎面(1)至少包括大體上周向定向的兩個(gè)花紋溝0、3)、多個(gè)橫向花紋溝(6)，多個(gè)橫向花紋溝中的至少一個(gè)在開口(62、6；3)處最終通向兩個(gè)周向花紋溝，所述周向和橫向花紋溝具有適當(dāng)?shù)臋M截面，以在行駛時(shí)允許存在于路面上的液體流動(dòng)，所述胎面包括位于這些花紋溝中的多個(gè)封閉裝置(7)，每個(gè)封閉裝置至少部分地封閉花紋溝的橫截面，每個(gè)封閉裝置(7)適于當(dāng)在水覆蓋的路面上行駛時(shí)僅在液體流的作用下?lián)锨痛蜷_所述封閉裝置(7)設(shè)置于其中的花紋溝的截面，所述輪胎包括用于減弱周向花紋溝中產(chǎn)生的噪聲的多個(gè)共振器，所述輪胎的特征在于每個(gè)共振器形成于至少一個(gè)橫向花紋溝中，且包括在所述周向花紋溝上的開口，所述開口對(duì)應(yīng)于所述橫向花紋溝的開口之一，每個(gè)共振器具有在接觸的周向花紋溝的長(zhǎng)度的一半與四分之三之間的長(zhǎng)度LR，所述長(zhǎng)度在標(biāo)稱負(fù)載和壓力條件下測(cè)得，且每個(gè)共振器具有由封閉裝置(7)封閉的至少一個(gè)其他開口。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，每個(gè)封閉裝置(7)占據(jù)該封閉裝置(7)設(shè)置于其中的所述花紋溝的橫截面的至少70%。
3.如權(quán)利要求1和2之一所述的輪胎，其特征在于，至少一個(gè)共振器完全形成于橫向花紋溝中，所述共振器的開口由設(shè)置在所述橫向花紋溝(6)中的封閉裝置(7)封閉。
4.如權(quán)利要求3所述的輪胎，其特征在于，設(shè)置在橫向花紋溝中的所述封閉裝置(7)限定兩個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)R的共振器，所述共振器中的每一個(gè)引入不同周向花紋溝。
5.如權(quán)利要求1和2之一所述的輪胎，其特征在于，至少兩個(gè)封閉裝置(7)設(shè)置在同一周向花紋溝0、3)中，所述兩個(gè)封閉裝置(7)沿周向坐落在橫向花紋溝的第一開口(62、63) 的任一側(cè)，以與所述橫向花紋溝一起限定在所述封閉裝置之一與所述橫向花紋溝的第二開口之間的長(zhǎng)度為L(zhǎng)R的共振器。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的輪胎，其特征在于，每個(gè)封閉裝置(7)由具有適當(dāng)厚度的撓性材料制成的條帶形成，以允許通過撓曲封閉裝置設(shè)置在其中的花紋溝的截面的開口，所述條帶在其基部(71)固定至花紋溝的底部。
7.如權(quán)利要求1至5之一所述的輪胎，其特征在于，每個(gè)封閉裝置(7)由以撓性材料制成的兩個(gè)條帶形成，每個(gè)條帶固定至限定花紋溝的壁。
8.如權(quán)利要求6或7所述的輪胎，其特征在于，每個(gè)條帶從所述花紋溝的底部延伸至少等于所述橫向花紋溝的深度P的50%的高度。
9.如權(quán)利要求8所述的輪胎，其特征在于，每個(gè)條帶從所述花紋溝的底部延伸至少等于所述橫向花紋溝的深度P的70%的高度。
全文摘要
本發(fā)明涉及輪胎，其具有輪胎胎面(1)，該輪胎胎面至少包括大體上周向定向的兩個(gè)花紋溝(2、3)；多個(gè)橫向花紋溝(6)，每個(gè)橫向花紋溝經(jīng)由開(62、63)引入兩個(gè)周向花紋溝，周向和橫向花紋溝具有適于當(dāng)車輪行駛或轉(zhuǎn)向時(shí)允許路面上的液體流動(dòng)的橫截面，多個(gè)封閉裝置(7)設(shè)置在所述花紋溝中，每個(gè)封閉裝置至少部分地封閉花紋溝的橫截面，每個(gè)封閉裝置(7)與橫向花紋溝(6)的端部(62、63)一起限定接觸周向花紋溝的長(zhǎng)度的一半至四分之三的花紋溝長(zhǎng)度LR，所述長(zhǎng)度在標(biāo)稱負(fù)載和壓力條件下測(cè)得。所述輪胎的特征在于，每個(gè)封閉裝置(7)設(shè)計(jì)成通過液體流的移動(dòng)彎曲和打開封閉裝置設(shè)置在其中的花紋溝的截面，以當(dāng)在水覆蓋的路面上行駛或轉(zhuǎn)向時(shí)允許液體流動(dòng)。
文檔編號(hào)B60C11/13GK102227326SQ200980148140
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者N·多特雷 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份公司