专利名称：一种降低汽车轮胎噪声的胎面的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮胎胎面，特别是涉及一种轿车用降噪轮胎胎面。
背景技术：
轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，不仅支承负荷，向地面传递动力、驱动力和转向力，并承担缓冲减振等作用，同时对汽车的乘坐舒适性、操纵性、安全、经济、效率等方面产生重要影响，其作用越来越受到人们的重视。随着人们生活质量的提高，很多城市对汽车噪声排放标准有了明确的规定，从而使汽车噪声的大小成了衡量汽车质量水平的重要指标之一。汽车工业经过近百年的发展， 汽车结构振动产生的噪声已经得到极大的控制。因此车辆行驶时轮胎噪声已成为一个主要噪声源。轮胎噪声主要包括泵气噪声、撞击噪声和振动噪声。正常行驶状况下，轮胎花纹沟槽的压力变形而引起的泵气噪声是主要的噪声来源。为了降低胎面花纹引起的泵气噪声， 多采用以下技术通过改变花纹沟槽的尺寸来减小沟槽的体积，从而降低轮胎噪声；通过改变花纹沟槽的角度来减小花纹沟槽的压力变形，从而降低轮胎噪声；通过优化花纹节距可以分散轮胎花纹噪声的频谱分布与声能量分布来降低人的烦躁度，同时使花纹块发声的频率不同，不同频率的噪声部分相抵，从而降低轮胎噪声。但轮胎的很多性能是相悖的，通过改变花纹沟槽的尺寸与角度来降低轮胎噪声的同时也很大程度上改变了轮胎的其他性能，如抓着性和排水性；优化花纹节距并没有减小发生噪声的绝对量，其降噪程度受到了很大的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低轮胎泵气噪声和滚动阻力同时保持轮胎其他原有性能的橡塑复合胎面。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案一种降低汽车轮胎噪声的胎面，该胎面的主体为橡胶体，外表面上有花纹沟槽，硬质塑料嵌件被橡胶体紧紧地包裹在花纹块内， 硬质塑料嵌件上表面低于橡胶体外表面，硬质塑料嵌件上表面覆盖有一层橡胶体。本发明一种降低汽车轮胎噪声的胎面的硬质塑料嵌件的高度不大于轮胎胎面的厚度，约为胎面厚度的60 % 80 %，其硬质塑料嵌件沿高度方向的垂直截面不超过胎面上花纹块截面的大小，约占花纹块截面的30% 60%。硬质塑料嵌件的上下表面和周边各面可设置不同程度的沟槽、阶梯槽或凸起等结构，使嵌件在胎面中很好地固定。硬质塑料嵌件还可以通过其周边的沟槽、阶梯槽或凸起等套在帘布层上再固定在胎面花纹块内，防止轮胎使用过程中硬质塑料嵌件从轮胎胎面脱落。本发明一种降低汽车轮胎噪声的胎面由橡胶体和硬质塑料嵌件组合而成，即胎面一部分是硬质塑料，一部分是橡胶材料。硬质塑料嵌件经注射成型得到，其结构灵活，加工方便，成型周期短。注射成型得到的硬质塑料嵌件在轮胎硫化前通过粘接剂与轮胎胎面进行初步的粘接，然后将其与轮胎进行共硫化工艺操作，使胎面橡胶紧紧包裹硬质塑料嵌件，形成一体。优选地，硬质塑料嵌件与橡胶胎面进行预处理，使硬质塑料嵌件从胎面下部嵌入到胎面橡胶中，然后将复合胎面进行硫化工艺操作，使胎面橡胶紧紧包裹硬质塑料嵌件，形成一体。优选地，硬质塑料嵌件与橡胶胎面进行预处理，用尼龙帘线织成网状结构，将硬质塑料嵌件嵌入到尼龙网状结构中，然后将尼龙网状结构和硬质塑料嵌件绕到轮胎胎面中， 实现硬质塑料嵌件在胎面上较精确的定位，然后进行硫化工艺操作，使胎面橡胶紧紧包裹硬质塑料嵌件，形成一体。本发明一种降低汽车轮胎噪声的胎面，因为在橡胶体胎面中嵌入了硬质塑料嵌件，增大了花纹块的刚度，轮胎在行驶过程中，花纹沟槽的压力变形减小，流入流出花纹沟槽的空气体积也减小，因此行驶过程中产生的泵气噪声降低，同时花纹沟槽的外观尺寸没有改变,主体材料仍为橡胶,其它性能(如抓着性,滑水性)也不会发生很大程度的改变。轮胎的滚动阻力很大程度上是由于橡胶材料的时滞性而产生的滞后能量损失引起的，本发明的橡塑复合胎面减少了轮胎胎面橡胶的用量和轮胎胎面的变形，在一定程度上降低了轮胎的滚动阻力。
图I是本发明一种降低轮胎噪声胎面切除部分胎面橡胶后展开的立体结构示意图。
图2是本发明一种降低轮胎噪声胎面切除部分胎面橡胶后展开的平面结构示意图。
图3是图2的右视图。
图4是图2中A-A剖视。
图5是硬质塑料嵌件的一种结构放大示意图。
图中1_橡胶体；2_花纹沟槽；3_花纹块；4_硬质塑料嵌件；5_硬质塑料嵌件上
表面；6-硬质塑料嵌件表面沟槽；7_硬质塑料嵌件周边沟槽。
具体实施例方式如图I-图4所示，本发明一种降低汽车轮胎噪声的胎面，胎面厚度10-12_，主要由橡胶体材料和硬质塑料材料组成。该胎面的主体为橡胶体1，胎面上有花纹沟槽2，其深度为8-10mm，花纹沟槽相对于轮胎中分面不对称，硬质塑料嵌件4被橡胶体I紧紧地包裹在花纹块3内，硬质塑料嵌件上表面5低于橡胶胎面，并且覆盖有一层橡胶体。如图5所示，本发明一种降低汽车轮胎噪声的胎面，硬质塑料嵌件4的高度不大于轮胎胎面的厚度，约为胎面厚度的60 % 80 %，一般取高度为6-8mm，硬质塑料嵌件4的厚度太高、接近或高出橡胶胎面时，由于硬度大，变形小，轮胎行驶过程中的受力主要集中在硬质塑料嵌件上，轮胎的接触面积减小，行驶安全性降低；硬质塑料嵌件4的高度太低时， 不足以改善胎面花纹块的变形，降噪作用不理想。硬质塑料嵌件4整体不超过胎面花纹块3 的大小，约占花纹块大小的30% 60 %，硬质塑料嵌件4太大，周围包覆的橡胶体减少，不易在花纹块中固定；硬质塑料嵌件4太小，降噪作用不明显。硬质塑料嵌件上表面5上可设置硬质塑料嵌件表面沟槽6，硬质塑料嵌件4的周边可设置不同程度的硬质塑料嵌件表面沟槽7或阶梯槽等结构，使嵌件在胎面中很好的固定。本发明一种降低汽车轮胎噪声的胎面由橡胶体I和硬质塑料嵌件4组合而成，即胎面一部分是硬质塑料，一部分是橡胶材料。硬质塑料嵌件4经注射成型得到，其结构灵活，加工方便，成型周期短。注射成型得到的硬质塑料嵌件4在轮胎硫化前通过粘接剂与轮胎胎面的橡胶体I进行初步的粘接，然后将其与轮胎进行共硫化工艺操作，使胎面橡胶紧紧包裹硬质塑料嵌件4，形成一体。优选地，硬质塑料嵌件4与橡胶胎面进行预处理，使硬质塑料嵌件4从胎面下部嵌入到胎面橡胶中，然后将复合胎面进行硫化工艺操作，使胎面橡胶紧紧包裹硬质塑料嵌件 4，形成一体。优选地，硬质塑料嵌件4有硬质塑料嵌件周边沟槽7，硬质塑料嵌件4与橡胶胎面进行预处理，用尼龙帘线织成网状结构，将硬质塑料嵌件4嵌入到尼龙网状结构中，然后将尼龙网状结构和硬质塑料嵌件的组合体绕到轮胎胎面上，实现硬质塑料嵌件在胎面上较精确的定位，然后进行硫化工艺操作，使胎面橡胶紧紧包裹硬质塑料嵌件，形成一体。硫化后形成的橡塑复合轮胎胎面，由于硬质塑料嵌件4的存在，增大了花纹块3的刚度，使轮胎在行驶过程中花纹沟槽2的压力变形减小，流入流出花纹沟槽2的空气体积也减小，因此行驶过程中产生的泵气噪声也降低，同时花纹沟槽2的外观尺寸没有改变，主体材料仍为橡胶，其它性能也不会发生很大程度的改变。而且橡塑复合胎面减少了轮胎胎面橡胶的用量和轮胎胎面的变形，在一定程度上降低了轮胎的滚动阻力。
权利要求
1.一种降低汽车轮胎噪声的胎面，其特征在于主体为橡胶体，外表面上有花纹沟槽， 硬质塑料嵌件被橡胶体紧紧地包裹在花纹块内，硬质塑料嵌件上表面低于橡胶体外表面， 硬质塑料嵌件上表面覆盖有一层橡胶体。
2.根据权利要求I所述的一种降低汽车轮胎噪声的胎面，其特征在于硬质塑料嵌件的高度为胎面厚度的60% 80%。
3.根据权利要求I所述的一种降低汽车轮胎噪声的胎面，其特征在于硬质塑料嵌件沿高度方向的垂直截面占花纹块截面的30 % 60 %。
4.根据权利要求I所述的一种降低汽车轮胎噪声的胎面，其特征在于硬质塑料嵌件的上下表面和周边各面可设置不同程度的沟槽、阶梯槽或凸起。
5.根据权利要求4所述的一种降低汽车轮胎噪声的胎面，其特征在于将硬质塑料嵌件嵌入到尼龙网状结构中，在一起嵌件绕到轮胎胎面中。
全文摘要
本发明公开一种降低汽车轮胎噪声的胎面，主体为橡胶体，外表面上有花纹沟槽，硬质塑料嵌件被橡胶体紧紧地包裹在花纹块内，硬质塑料嵌件上表面低于橡胶体外表面，硬质塑料嵌件上表面覆盖有一层橡胶体。本发明因为在橡胶体胎面中嵌入了硬质塑料嵌件，增大了花纹块的刚度，轮胎在行驶过程中，花纹沟槽的压力变形减小，流入流出花纹沟槽的空气体积也减小，因此行驶过程中产生的泵气噪声降低，同时花纹沟槽的外观尺寸没有改变，主体材料仍为橡胶，其它性能也不会发生很大程度的改变。本发明一种降低汽车轮胎噪声的胎面的复合胎面减少了轮胎胎面橡胶的用量和轮胎胎面的变形，在一定程度上降低了轮胎的滚动阻力。
文档编号B60C11/03GK102582371SQ20121007690
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者丁玉梅, 杨卫民, 赵鹏 申请人:北京化工大学