轮胎的制作方法

文档序号:11886175阅读:198来源:国知局
轮胎的制作方法与工艺
本申请要求于2014年4月4日在日本提交的日本专利申请特愿2014-077963的优先权,该申请的全部公开内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及一种轮胎。
背景技术
:近些年,随着车辆的静音化,由于轮胎的负荷滚动导致的车辆噪音不断增大,从而期望降低这种噪音。特别地,尤其是约1000Hz的高频率的轮胎噪音已经成为车外噪音的主要原因,为了解决环境问题,还需要噪音降低对策。约1000Hz的轮胎噪音主要来自气柱共鸣音。气柱共鸣音是由沿着胎面表面的周向连续延伸的各周向槽与路面限定的管内的空气的共鸣产生的噪音。通常在普通的乘用车中测量到的气柱共鸣音为约800Hz至1200Hz,并且该气柱共鸣音因其高的峰值音压级和宽的频率范围而占据了由轮胎产生的噪音的大部分。人的听觉对约1000Hz的频率范围(A特性)特别敏感。因此,降低气柱共鸣音还会有效地改善在行驶期间感觉到的静音性。为了降低气柱共鸣音,已经提出了在陆部形成有如下赫尔姆霍茨型共鸣器的技术:该赫尔姆霍茨型具有气室部以及使气室部与周向槽之间连通的支槽部,以使用反共振来降低气柱共鸣音(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开第2007/114430号公报技术实现要素:发明要解决的问题赫尔姆霍茨型共鸣器的配置等能够影响陆部的刚性平衡,并且可能具有根据情况使陆部产生偏磨耗的负面影响。因此,本发明的目的是提供一种能够在有效降低由周向槽产生的气柱共鸣音的同时抑制陆部的偏磨耗的轮胎。用于解决问题的方案根据本发明的轮胎在胎面表面包括沿着轮胎周向延伸的至少两个周向槽以及夹在这两个周向槽之间的陆部,所述陆部具有共鸣器,所述共鸣器包括气室部以及使所述气室部分别与所述两个周向槽中的对应的周向槽连通的第一支槽部和第二支槽部,所述两个周向槽包括在沿着与所述周向槽的延伸方向垂直的面的截面中具有较小截面面积的第一周向槽以及在沿着与所述周向槽的延伸方向垂直的面的截面中具有较大截面面积的第二周向槽,并且所述气室部的重心位于相对于所述陆部的轮胎宽度方向中心靠所述第一周向槽侧的位置。发明的效果因而,能够提供一种能够在有效降低由周向槽产生的气柱共鸣音的同时抑制陆部的偏磨耗的轮胎。附图说明图1的(a)是根据本发明的一实施方式的轮胎的胎面部的一部分的放大展开图,图1的(b)是沿着图1的(a)的b-b线的轮胎宽度方向截面图。图2的(a)是比较例1的轮胎的胎面部的一部分的展开图,图2的(b)是比较例2的轮胎的胎面部的一部分的展开图,图2的(c)是实施例的轮胎的胎面部的一部分的展开图。具体实施方式以下参照附图说明本发明的实施方式。首先,说明根据本发明的一实施方式的轮胎。图1的(a)是根据本实施方式的轮胎的胎面部的一部分的放大展开图。如图1的(a)所示,本实施方式中的轮胎10在胎面表面11包括:至少两个周向槽12和13,其沿着轮胎周向连续地延伸;和陆部14,其通过夹在两个周向槽12和13之间而被划分。轮胎10还包括形成于陆部14共鸣器15。周向槽不限于如本实施方式中的与周向平行的直线状的槽,还可以是折线状的槽等。如图1的(b)所示,两个周向槽12和13包括:第一周向槽12(截面面积A),其在沿着与周向槽的延伸方向垂直的面的截面中、即在本实施方式的轮胎宽度方向截面中具有较小的截面面积;和第二周向槽13(截面面积B),其在沿着与周向槽的延伸方向垂直的面的截面中、即在本实施方式的轮胎宽度方向截面中具有较大的截面面积。虽然在图1的(b)中第一周向槽12与第二周向槽13之间的截面面积的区别仅在于轮胎宽度方向长度的区别,但截面面积的区别还可以仅在于轮胎径向深度的区别或还可以在于轮胎宽度方向长度的区别和轮胎径向深度的区别。陆部14包括共鸣器15。共鸣器15包括:气室部16;第一支槽部17,其使气室部16与第一周向槽12连通;和第二支槽部18,其使气室部16与第二周向槽13连通。在本实施方式中,气室部16的重心C位于相对于陆部14的轮胎宽度方向中心CL靠具有较小截面面积的第一周向槽12侧的位置。详细地,在图1的(a)中,从气室部16的重心C到陆部14的位于第一周向槽12侧的端的距离a比从气室部16的重心C到陆部14的位于第二周向槽13侧的端的距离b小。这里提及的气室部16的重心C是当气室部16充填有均匀的介质时该介质的重心。在本实施方式中,因为气室部16的轮胎径向深度是恒定的,所以气室部16的重心C在图1的(a)的展开图中的位置与由气室部16形成的三角形的几何重心的位置一致。该结构通过共鸣器15降低了气柱共鸣音。此外,因为气室部16与第一周向槽12和第二周向槽13两者连通,所以和形成有仅分别与周向槽连通的气室部的结构相比,该构造利用较少的共鸣器15获得了相同的气柱共鸣音降低效果。此外,如下所述,该结构抑制了陆部14的偏磨耗。周向槽的优选的宽度和深度根据该周向槽的配置的位置而确定。因此,典型的轮胎可以具有多个周向槽,该多个周向槽在与沿着与所述周向槽的延伸方向垂直的面的截面中的截面面积不同。划分陆部的两个周向槽之间的截面面积的区别会影响陆部的刚性平衡。如果陆部的刚性失衡,则陆部内的某些部分的刚性可能会变低。这种局部低的刚性倾向于使该部分发生偏磨耗。此外,与如上所述的在沿着所述周向槽的延伸方向垂直的面的截面中截面面积不同的两个周向槽连通的气室部倾向于在胎面表面具有相对大的开口面积。气室部的面积越大,则陆部的刚性平衡越受影响,这容易发生偏磨耗。因此,在本实施方式中,气室部16的重心C如上所述地配置。进而维持了陆部14的轮胎宽度方向上的刚性平衡,以抑制陆部14的轮胎宽度方向上的一端侧的偏磨耗。更详细地,在气室部的重心位于陆部的轮胎宽度方向中心的情况下,陆部的靠具有较大截面面积的周向槽侧的刚性相对低。另一方面,在气室部16的重心C位于靠具有较小截面面积的周向槽12侧的位置的情况下,陆部14具有均匀的刚性,从而抑制了偏磨耗。此外,因为维持了轮胎宽度方向上的刚性平衡,所以确保了操纵稳定性。此外,在本实施方式中,与具有较小截面面积的周向槽12连通的第一支槽部17的长度比与具有较大截面面积的周向槽13连通的第二支槽部18的长度长。例如,如图1的(a)所示,通过以从气室部16沿着轮胎周向延伸、然后朝向第一周向槽12延伸的方式形成第一支槽部17并且通过以从气室部16与轮胎宽度方向平行地直线状延伸的方式形成第二支槽部18,能够使第一支槽部17比第二支槽部18长。该结构进一步维持了陆部14的轮胎宽度方向上的刚性平衡,进而进一步抑制了陆部14的偏磨耗。此外,在本实施方式中,气室部16的轮胎周向截面中的截面面积沿着轮胎宽度方向朝向第一周向槽12逐渐减小。例如,可以通过逐渐减小气室部16的轮胎径向深度和逐渐减小气室部16的轮胎周向宽度中的至少一种方式来实现截面面积的逐渐减小。在图1的(a)所示的示例中,由于气室部16的轮胎径向深度是恒定的,所以仅气室部16的轮胎周向宽度逐渐减小。如下所述,该结构进一步抑制了陆部14的偏磨耗。如果在气室部16的重心C在轮胎宽度方向上所靠近的周向槽12附近气室部16的轮胎周向截面中的截面面积相对大,则存在周向槽12与气室部16之间的刚性不足的可能性。当周向槽12与气室部16之间的刚性不足时,在转弯期间陆部14会塌陷且接地面积会减小,这可能导致操纵稳定性降低。鉴于此,在本实施方式中,设置了具有前述形状的气室部16,以确保周向槽与气室部之间的刚性并维持转弯期间的操纵稳定性。此外,在本实施方式中,第一周向槽12、即在轮胎宽度方向截面中具有较小截面面积的周向槽位于第二周向槽13的轮胎宽度方向内侧,也就是,第一周向槽12位于相对于第二周向槽13靠轮胎宽度方向中心侧的位置。陆部14的轮胎宽度方向外侧的部分在转弯期间需要具有足够的接地面积。为了满足该需要,第一周向槽12位于靠轮胎宽度方向内侧的位置。利用气室部16的前述配置,与陆部14的能够以较宽面积接地的部分相邻的第二周向槽13位于靠轮胎宽度方向外侧的位置。这确保了转弯期间的足够的接地面积,进而确保了转弯期间的操纵稳定性。此外,因为陆部14的位于第二周向槽13附近的部分具有高的接地压力,所以通过增大接地面积获得了高的操纵稳定性改善效果。此外,在本实施方式中,优选地,从气室部16的重心C到陆部14的位于第二周向槽13侧的端的轮胎宽度方向上的距离b和从该重心C到陆部14的位于第一周向槽12侧的端的轮胎宽度方向上的距离a的比b/a与第二周向槽13的轮胎宽度方向截面中的截面面积B和第一周向槽12的轮胎宽度方向截面中的截面面积A的比B/A实质上一致。该结构进一步维持了陆部14的轮胎宽度方向上的刚性平衡,进而进一步抑制了陆部14的偏磨耗。虽然在前述实施方式中第一支槽部17比第二支槽部18长以进一步抑制偏磨耗,但还可以通过如下中的至少一种方式使第一支槽部17的容积比第二支槽部18的容积小以更有效地降低气柱共鸣音:使第一支槽部17比第二支槽部18短;以及使第一支槽部17的与长度方向垂直的截面图中的截面面积比第二支槽部18的与长度方向垂直的截面中的截面面积小。这里提及的第一支槽部17和第二支槽部18的各自的容积为由接地面、支槽部17或18的槽壁和槽底限定的空间的容积。气柱共鸣音的声压根据周向槽的轮胎宽度方向截面中的截面面积而变化。利用与轮胎宽度方向截面中的截面面积比第二周向槽13的小的第一周向槽12连通的第一支槽部17的容积比第二支槽部18的容积小的前述变型例,能够有效降低第一周向槽12和第二周向槽13中产生的气柱共鸣音。实施例试制本发明的轮胎,并对其噪音性和偏磨耗性进行评价。以下将对此进行说明。试制轮胎尺寸均为195/45R15的具有图2的(a)的形状和配置的共鸣器15’的比较例1的轮胎、具有图2的(b)的形状和配置的共鸣器15”的比较例2的轮胎以及具有图2的(c)的形状和配置的共鸣器15的实施例的轮胎。在各轮胎中,在沿着与所述周向槽的延伸方向垂直的面的截面中的截面面积的比为2:3的两周向槽12’、13’(或12、13)以38mm的轮胎宽度方向间隔配置在轮胎赤道面E的轮胎宽度方向两侧,共鸣器以沿着圆周的节距数量为46的方式配置于两周向槽12’、13’(或12、13)之间的各陆部14’(或14)。在如图2的(a)所示的比较例1的轮胎中,气室部16’的重心C位于陆部14’的轮胎宽度方向中心CL。在如图2的(b)所示的比较例2的轮胎中,气室部16”的重心C位于相对于陆部14’的轮胎宽度方向中心CL靠在轮胎宽度方向截面中具有较大截面面积的周向槽13’侧的位置。在图2的(c)所示的实施例的轮胎中,气室部16的重心C位于相对于陆部14的轮胎宽度方向中心CL靠在轮胎宽度方向截面中具有较小截面面积的周向槽12侧的位置。在如图2的(a)至图2的(c)所示的比较例1、比较例2和实施例的各轮胎中,在胎面表面中的气室部16’、16”、16平面形状是如下直角三角形且气室部的轮胎径向深度为6mm:在该直角三角形中,与轮胎周向平行的长度为26mm的第一边19和与轮胎宽度方向平行的长度为10mm的第二边20之间的角度为90°。在比较例1和实施例的各轮胎中,第一边位于相对于陆部14’、14的轮胎宽度方向中心CL靠在与沿着所述周向槽的延伸方向垂直的面的截面中具有较小截面面积的周向槽侧的位置。在比较例2的轮胎中,第一边位于相对于陆部14’的轮胎宽度方向中心CL靠在与沿着所述周向槽的延伸方向垂直的面的截面中具有较大截面面积的周向槽侧的位置。在如图2的(a)至图2的(c)所示的比较例1、比较例2和实施例的各轮胎中,从气室部的直角三角形的斜边的两个顶点中的对应的顶点起的支槽与位于该顶点附近的周向槽连通。在比较例1的轮胎中,与周向槽12’连通的支槽部17’以沿着轮胎宽度方向远离气室部16’的同时沿着轮胎周向远离气室部16’的方式且以与周向成45°的角度的方式倾斜。支槽部17’的长度为10mm,宽度为0.75mm,轮胎径向深度为2mm。与周向槽13’连通的支槽部18’以沿着轮胎宽度方向远离气室部16’的同时沿着轮胎周向远离气室部16’的方式且以与周向成45°的角度的方式倾斜。支槽部18’的长度为10mm,宽度为1mm,轮胎径向深度为2mm。在比较例2的轮胎中,与周向槽12”连通的支槽部17”以沿着轮胎宽度方向远离气室部16”的同时沿着轮胎周向远离气室部16”的方式且以与周向成45°的角度的方式倾斜。支槽部17”的长度为17.7mm,宽度为0.75mm,轮胎径向深度为2mm。与周向槽13”连通的支槽部18”以沿着轮胎宽度方向远离气室部16”的同时沿着轮胎周向远离气室部16”的方式且以与周向成45°的角度的方式倾斜。支槽部18”的长度为3.5mm,宽度为1mm,轮胎径向深度为2mm。在实施例的轮胎中,与周向槽12连通的支槽部17以沿着轮胎宽度方向远离气室部16的同时沿着轮胎周向远离气室部16的方式且以与周向成45°的角度的方式倾斜。支槽部17的长度为3.5mm,宽度为0.75mm,轮胎径向深度为2mm。与周向槽13连通的支槽部18以沿着轮胎宽度方向远离气室部16的同时沿着轮胎周向远离气室部16的方式且以与周向成45°的角度的方式倾斜。支槽部18的长度为17.7mm,宽度为1mm,轮胎径向深度为2mm。比较例1、比较例2和实施例的轮胎具有表1所示的重心位置。比较例1、比较例2和实施例的各轮胎均组装到尺寸为7.5J-15的轮辋、充填180kPa的空气内压并安装到车辆。在该车辆以80km每小时的恒定速度行驶之后,停止发动机并使车辆滑行。(噪音级的评价)在根据JASOC606规定的距车辆的中心7.5mm的侧方位置且距地面1.2m的高度的条件下测量侧方声音,并且算出测量期间的所有测量值的平均值。表1示出了作为以比较例1为基准的噪音变化量(dB)的结果。(偏磨耗性的评价)在行驶之后的各轮胎中测量具有共鸣器15’、15”、15的陆部14’、14的磨耗最多部分与磨耗最少部分之间的差,以评价偏磨耗性。表1示出了作为以比较例1的结果为100的指数的结果。值越小,则表示性能越好。[表1]比较例1比较例2实施例重心位置※10+2.6mm-2.6mm噪音级0dB0dB0dB偏磨耗性10012080在表1中,※1是相对于比陆部14’、14的轮胎宽度方向中心CL靠在轮胎宽度方向截面中具有较大截面面积的周向槽侧为正的位置。如表1所示,比较例1、比较例2和实施例具有相同的噪音级。这表示:即使当气室部的重心位置改变时,噪音降低效果也不大可能发生变化。同时,与比较例1和比较例2相比,实施例改善了偏磨耗性。这表示:通过将气室部的重心位置定位成相对于陆部的轮胎宽度方向中心CL靠在轮胎宽度方向截面中具有较小截面面积的周向槽侧的位置,改善了偏磨耗性。附图标记说明10轮胎11胎面表面12第一周向槽13第二周向槽14陆部15共鸣器16气室部17第一支槽部18第二支槽部19第一边20第二边C重心CL陆部的轮胎宽度方向中心E轮胎赤道面当前第1页1 2 3 
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