一种低噪音充气轮胎的制作方法

1.本实用新型涉及充气轮胎胎面领域，具体涉及一种低噪音充气轮胎。


背景技术：

2.随着汽车技术的发展，市场对于汽车轮胎降噪的要求越来越高。目前已知的轮胎噪音来源主要为花纹槽由于横向沟槽中的空气被压缩、膨胀而产生的泵浦噪音和花纹块撞地噪音。
3.现有技术中轮胎噪声性能和轮胎抗湿滑、滚阻等性能均与花纹结构和花纹沟槽内流体介质的流动存在密切的联系，且呈现出难以调和的矛盾：一方面增加花纹沟体积会减小花纹块体积，有利于改善花纹的排水能力，从而提高轮胎抗湿滑性能；另一方面增加花纹沟空间体积，增加了轮胎的泵浦噪音。尤其对于驱动轮位产品，如果通过减少花纹沟槽深度或者调整沟槽宽度来实现轮胎降噪的目的又会导致轮胎磨耗、滚阻等其他性能的降低。由于这种矛盾的存在，目前的轮胎花纹结构设计方法只能认同顾此失彼的现实。
4.为此，探索研究一种新型的花纹沟槽在不改变轮胎性能的前提下有效提升噪音性能是非常必要的。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是在如何不改变轮胎性能的前提下，通过改变花纹沟槽有效提升噪音性能。
6.本实用新型提供一种低噪音充气轮胎，包括轮胎胎面，所述轮胎胎面包括中间花纹块、中间花纹块的两外侧分别设置的冠部花纹块以及冠部花纹块的两外侧分别设置的肩部花纹块，在轮胎胎面周向上通过周向主沟槽间隔中间花纹块和冠部花纹块，在轮胎胎面宽度方向上延伸有多个横向曲折的花纹沟槽，沿轮胎行驶方向胎面入地端的所述花纹沟槽与胎面的夹角∠c，沿轮胎行驶方向胎面离地端的所述花纹沟槽与胎面的夹角∠a，沿轮胎行驶方向胎面离地端的所述花纹沟槽与地面的夹角∠b，所述花纹沟槽满足105
°
＞∠c＞90
°
≥∠b≥∠a≥75
°
。
7.进一步的，所述花纹沟槽还满足：90
°
≥∠a≥75
°
；90
°
≥∠b≥75
°
。
8.进一步的，沿轮胎行驶方向胎面离地端的∠a与∠b之间采用半径为r1的圆弧倒圆角，且r1满足50≤r1≤200。
9.进一步的，沿轮胎行驶方向胎面入地端的所述花纹沟槽与胎面之间设置有倒角，且所述倒角垂直方向上的高度值范围是0.5～2mm。
10.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
11.1、本实用新型根据轮胎行驶方向，胎面入地端所述花纹沟槽与胎面的角度应大于离地端花纹沟槽与胎面的角度；胎面离地端所述花纹沟槽与胎面的夹角和胎面离地端所述花纹沟槽与地面的夹角范围均为75
°
～90
°
，有效减少花纹块沟槽的变形，进而可以降低轮胎的泵浦噪音。
12.2、本实用新型根据轮胎行驶方向，胎面入地端的所述花纹沟槽与胎面之间设置有倒角，且所述倒角垂直方向上的高度值范围是0.5～2mm，胎面离地端的两段特殊角度(即说明书中的∠a和∠b)之间采用半径为50mm的圆弧倒圆角，有效降低轮胎的撞击噪音。
附图说明
13.图1为本实用新型花纹沟槽的模型图；
14.图2为本实用新型中的花纹沟槽入地前的结构示意图；
15.图3为本实用新型中的花纹沟槽离地后的结构示意图；
16.图4为现有技术中的花纹沟槽入地前的结构示意图；
17.图5为现有技术中的花纹沟槽离地后的结构示意图。
18.图中：1、胎面；11、花纹沟槽。
具体实施方式
19.为使本实用新型的技术方案和技术效果更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.轮胎胎面1包括中间花纹块、中间花纹块的两外侧分别设置的冠部花纹块以及冠部花纹块的两外侧分别设置的肩部花纹块，在轮胎胎面周向上通过周向主沟槽间隔中间花纹块和冠部花纹块。
21.如图1所示，本实用新型在轮胎胎面1宽度方向上延伸有多个横向曲折的花纹沟槽11。沿轮胎行驶方向，离地端的花纹沟槽11的沟壁应至少有两段。
22.如图2、3所示，沿轮胎行驶方向，设定胎面1入地端所述花纹沟槽11与胎面的夹角∠c，胎面1离地端所述花纹沟槽11与胎面的夹角∠a，胎面1离地端所述花纹沟槽11与地面的夹角∠b，则花纹沟槽11满足105
°
＞∠c＞90
°
≥∠b≥∠a≥75
°
，其中，∠c优选为97
°
，为了更有效的减少花纹沟槽11的变形，进而降低轮胎的泵浦噪音，则∠a和∠b满足：90
°
≥∠a≥75
°
；90
°
≥∠b≥75
°
，其中∠a优选为80
°
，∠b优选为80
°
。
23.沿轮胎行驶方向，胎面1离地端的∠a与∠b之间采用半径为r1的圆弧倒圆角，且r1满足50≤r1≤200，r1优选为50mm。胎面1入地端的花纹沟槽11与胎面1之间设置有倒角，且该倒角垂直方向上的高度h2值范围是0.5～2mm，优选为1mm。
24.经过试验论证本实用新型中花纹沟槽的设计能够降低轮胎噪音的技术效果，得出以下试验结果：
25.图1-3为本实用新型的一个实施例，图4、5为现有技术中的常规沟槽。
26.如图2所示，该实施例中花纹沟槽11的详细尺寸信息为：h1＝19mm，h2＝1mm，w1＝9mm，∠a＝∠b＝80
°
，∠c＝97
°
，r1＝50mm。
27.如图4所示，该常规花纹沟槽的详细尺寸信息为：h1＝19mm，w1＝9mm。
28.当轮胎接地时，本实用新型中的实施例因离地端的两段特殊角度(即∠a和∠b)设计导致花纹沟槽11的体积变化明显减少，同时入地端的花纹沟槽11与胎面1之间设置的倒角会减弱花纹块入地时撞击力，从而降低轮胎与地面的撞击噪音。接地后沟槽变化如图3所示。
29.如图4、5所示，常规胎面1的花纹沟槽11体积变化很大，并且当花纹沟槽11宽度较窄时，花纹沟槽11的中部可能因花纹块的变形导致花纹沟槽11底部形成密闭的空腔，从而增加了轮胎的噪音。
30.当轮胎接地时，本实用新型中的实施例和常规产品的花纹沟槽的体积变化如下表所示：
[0031][0032]
由上表可以看出，本实用新型的实施例在与常规花纹沟槽11体积一致的前提下，当轮胎接地时，本实用新型的实施例中花纹沟槽11体积变化量更小，且从新胎直至磨损50％时花纹沟槽11体积变化均能保持一定的优势。在磨损50％以后体积变化与常规产品基本相当。由公知常识得出，轮胎接地时，胎面花纹沟槽11体积变化小，则轮胎的泵浦噪音减小。
[0033]
除上述设置的胎面离地端的两段特殊角度(即∠a和∠b)，本实用新型中的花纹沟槽11与胎面1之间还设置有倒角，且倒角垂直方向上的高度值范围是0.5～2mm，小于常规产品的倒角。以下对常规产品和实施例进行pdt撞击噪音仿真分析，具体如下：
[0034][0035]
由上表可以看出，本实用新型实施例的花纹沟槽11撞击噪音的峰值和整体值均低于常规产品，每个花纹块的撞击噪音的峰值和整体值均优于常规产品，其中次肩部花纹块表现最优。
[0036]
由以上分析可以看出，本实用新型的实施例在轮胎使用的初期和中期，胎面1横向花纹沟槽11的体积变化较常规产品明显减少，同时也没有出现类似常规产品的花纹沟壁闭合问题，避免了轮胎在运动中因花纹沟槽11的体积变化或接触引起的泵浦噪音，有效提升了轮胎的噪音性能。同时根据撞击噪音的分析结果显示，实施例的花纹块整体撞击噪音较常规产品也有一定程度的降低。
[0037]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，
可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种低噪音充气轮胎，包括轮胎胎面(1)，其特征在于，在轮胎胎面(1)宽度方向上延伸有多个横向曲折的花纹沟槽(11)，沿轮胎行驶方向：胎面(1)入地端所述花纹沟槽(11)与胎面(1)的夹角∠c，胎面(1)离地端所述花纹沟槽(11)与胎面(1)的夹角∠a，胎面(1)离地端所述花纹沟槽(11)与地面的夹角∠b，所述花纹沟槽(11)满足105
°
＞∠c＞90
°
≥∠b≥∠a≥75
°
。2.根据权利要求1所述的低噪音充气轮胎，其特征在于，所述花纹沟槽(11)还满足：90
°
≥∠a≥75
°
；90
°
≥∠b≥75
°
。3.根据权利要求1所述的低噪音充气轮胎，其特征在于，沿轮胎行驶方向胎面(1)离地端的∠a与∠b之间采用半径为r1的圆弧倒圆角，且r1满足50mm≤r1≤200mm。4.根据权利要求1所述的低噪音充气轮胎，其特征在于，沿轮胎行驶方向胎面(1)入地端的所述花纹沟槽(11)与胎面(1)之间设置有倒角，且所述倒角垂直方向上的高度值范围是0.5～2mm。

技术总结
本实用新型提供一种低噪音充气轮胎，包括轮胎胎面，在轮胎胎面宽度方向上延伸有多个横向曲折的花纹沟槽，沿轮胎行驶方向胎面入地端的所述花纹沟槽与胎面的夹角∠C，沿轮胎行驶方向胎面离地端的所述花纹沟槽与胎面的夹角∠A，沿轮胎行驶方向胎面离地端的所述花纹沟槽与地面的夹角∠B，所述花纹沟槽满足105


技术研发人员：杨刚 黄耀华 黄学海
受保护的技术使用者：安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/7/28