[发明专利]一种降低轮胎泵吸噪声的胎面花纹

说明书

技术领域

本发明涉及一种轿车轮胎胎面花纹的结构，能够降低轮胎泵吸噪声，同时又能兼顾提高轮胎抗滑水能力的胎面花纹结构。

背景技术

随着车辆的不断增多，交通噪声污染已经影响城市居民的正常生活，其中车辆噪声源在交通噪声污染的重要部分。当车辆达到一定速度时候，轮胎噪声就会凸现出来并占据主要的地位。为了限制轮胎噪声的大小，2009年欧盟最新颁布EC661/2009《欧盟汽车一般安全的行驶认证要求》和EC1222/2009《有关燃油效率及其他参数的轮胎标签》，这其中对轮胎滚动阻力、湿路面抓着性及道路通过噪声提出了具体的要求，明确提出对于有关轮胎湿路面抓着性能等级及噪声等级的轮胎标签要求与2012年7月1日开始实施。与此类似的法规在日本已开始实施，美国也将于近期实施。然而，我国尚未出台轮胎湿滑和噪声的具体法规标准。

研究表明，高速行驶的轮胎噪声主要是胎面花纹花纹沟槽与空气相关的气动噪声。轮胎滚动过程中，纵向花纹沟槽在受到胎面变形的同时内部气流会产生气柱共鸣噪声，横向花纹沟槽会产生明显的泵吸噪声，横向花纹沟槽是轮胎产生气动效应的主要原因。如果能够有效控制轮胎纵向沟槽的气柱共鸣噪声和横向花纹沟槽的泵吸噪声，就可以实现轮胎噪声性能的改善。为此，近年来有各种各样的技术措施来降低轮胎纵向花纹沟槽的气柱共鸣噪声。欧洲专利EP2014485、EP2011671等提出了纵向花纹沟槽增开旁支管的形式来降低气柱共鸣噪声，且这种措施不会牺牲轮胎诸如抗滑水性能等轮胎综合性能。东洋（Toyo)轮胎提出一种静音墙的概念，即将锯齿状的凹槽密集分布在轮胎纵向花纹沟槽侧壁上，其扰流作用会降低轮胎噪声。但是，对轮胎花纹泵吸噪声的相关专利鲜有报道。

事实上，光面轮胎噪声相对于有花纹轮胎的噪声特性是最小的。花纹的存在就会引起轮胎的气动噪声效应。轮胎纵向花纹沟槽的气柱共鸣噪声对轮胎整体噪声贡献度小于横向花纹沟槽的泵吸噪声，但是，横向花纹沟槽的存在主要是兼顾轮胎的操作稳定性和抓地性能，因此，横向花纹沟槽产生的泵吸噪声就会轮胎噪声的主要成分，且此观点也被国内外广大科研工作人员所认可。所以，低噪声轮胎花纹的的设计也要突破传统轮胎花纹设计。随着欧盟法规标签的实施、绿色轮胎的推广和轮胎综合性能的重视，这就需要一款拥有创新设计理念的轮胎来适应市场的需求。

发明内容

本发明提出一种轮胎胎面花纹结构形式，能够降低轮胎横向花纹沟槽的泵吸噪声，同时为车辆提供足够的抗滑水性能和良好的低滚动阻力特性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

降低轮胎泵吸噪声的胎面花纹，包括中央花纹块、侧部花纹块以及胎肩花纹块，其特征在于：中央花纹块位于轮胎胎面的中央，其左右两侧依次排列侧部花纹块、胎肩花纹块，其中左、右侧部花纹非对称；中央花纹块的花纹为纵向一体式条形花纹，其内侧设有横向花纹沟槽，中央花纹块与侧部花纹块、侧部花纹块和胎肩花纹块之间通过纵向花纹沟槽间隔，外侧纵向花纹沟槽和中央纵向花纹沟槽通过侧部花纹块辅助横向花纹沟槽相连通；相邻的胎肩花纹块通过胎肩横向花纹沟槽间隔，胎肩横向花纹沟槽和胎肩花纹块上的辅助纵向花纹沟槽连通，两侧胎肩花纹块上设有弯曲的辅助横向花纹沟槽，轮胎外侧的胎肩横向花纹沟槽和纵向花纹沟槽之间设有加强筋。

本发明中央花纹块的外侧纵向花纹沟槽宽度比内侧纵向花纹沟槽的宽度大1-3mm。

本发明中央花纹块横向花纹沟槽长度为中央花纹块宽度的30-50%，与轮胎轴向夹角为10-20°。

本发明侧部花纹块之间通过侧部花纹块辅助横向花纹沟槽间隔开，靠近中央花纹块的辅助横向花纹沟槽的横截面积小于远离中央花纹块的辅助横向花纹沟槽横截面积20-30%。

本发明内侧侧部花纹块上设有弓形沟槽，其长度不超过侧部花纹块的50%，弓形沟槽与纵向花纹沟槽相连通。

本发明所述侧部花纹块、胎肩花纹块上均设有花纹刀槽。

本发明两侧胎肩花纹块上均设有辅助纵向花纹沟槽，其深度和宽度均为2-4mm。

本发明两侧的胎肩花纹块上均设有与外部空气相连通的辅助横向花纹沟槽，且与胎肩花纹块之间的胎肩横向花纹沟槽相连通，其弯曲方向与胎肩横向花纹沟槽方向一致，辅助横向花纹沟槽中心线与胎肩横向花纹沟槽中心线夹角为30-50°，开口方向与轮胎行驶方向一致，深度为胎肩横向花纹沟槽深度的30-50%，宽度为4-6mm。