用于确定胎面带的块体的纵向间距的方法以及胎面带的制作方法
【专利摘要】一种用于确定胎面带(4)的块体(11)的纵向间距(P)的方法，所述胎面带(4)具有包括多个纵向槽(9)和横向槽(10)的凸起图案，所述方法包括以下步骤：将所述块体(11)的最佳纵向间距(Pb)作为所述纵向槽(9)的谐振频率(fp)和大于零的整数(k)的函数来进行计算，以使给定目标速度(Vd)时的通过噪声最小。
【专利说明】用于确定胎面带的块体的纵向间距的方法以及胎面带
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于确定胎面带块体的纵向间距的方法。
【背景技术】
[0002]如今，降低轮胎滚动噪声是符合期望要求降低最大滚动噪声排放的未来更为严格的轮胎验收标准的重要设计问题。
[0003]特别地，本发明的目的在于降低周期性地碰撞路面的胎面带块体所产生的通过噪声。
[0004]专利申请US2004093106A1描述了具有凸起图案的胎面带，其中该凸起图案包括定义具有给定纵向间距的多个块体的多个纵向槽和横向槽，并且沿着整个胎面带而改变以实现给定的滚动噪声排放。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种被设计成降低通过噪声并且同时廉价且容易实现的用于确定胎面带块体的纵向间距的方法。
[0006]根据本发明，提供了一种如所附权利要求书所述的用于确定胎面带块体的纵向间距的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]将参考附图通过示例的方式来说明本发明的非限制性的实施例，其中:
[0008]图1示出轮胎的一部分的示意截面图；
[0009]图2示出图1的轮胎胎面带的一部分的示意图；
[0010]图3a?3c示出一个轮胎胎面带块体的路面碰撞序列的示意图；
[0011]图4示出碰撞路面的一个轮胎胎面带块体所产生的通过噪声的时间图；以及
[0012]图5示出用于说明相同类型但纵向块体间距不同的两个轮胎所产生的噪声的差异的噪声-速度图。
【具体实施方式】
[0013]图1中的附图标记I表示包括环状胎体帘布层2的轮胎整体，其中该环状胎体帘布层2具有两个环形胎圈3，并且支撑由基于固化橡胶的材料所制成且定义轮胎I的胎冠的胎面带4。在胎体帘布层2和胎面带4之间插入有包括两个胎面帘布层6的胎面带束层5。各胎面帘布层6由橡胶条来定义，其中在该橡胶条中，嵌入有给定间距的并排帘子线(未示出)并且这些帘子线相对于轮胎I的赤道面以给定角度倾斜。胎体帘布层2还支撑胎面带4和胎圈3之间的两个侧壁7 ;并且胎面带4具有滚动面8，其中该滚动面8从外部定义胎面带4 (即，位于径向外侧)，并且在使用时停留在路面上。
[0014]如图2所示,胎面带4的滚动面8具有凸起图案,其中该凸起图案包括多个纵向(或周向)槽9 ( 即，与转动轴交叉并且沿着轮胎I的圆周延伸)、以及多个横向槽10 (即，与轮胎I的转动轴平行并且与纵向槽9垂直)。纵向槽9和横向槽10形成5个纵向行的块体11，其中这些块体11从胎面带4径向突出，各自采用截面为矩形或梯形的平行六面体的形式，并且各自经由槽9和10横向接合。各行中的块体11是按纵向间距P配置的，其中该纵向间距P等于块体11的纵向尺寸LI+横向槽10的纵向尺寸L2。
[0015]为了简便，图3a~3c的序列示出利用两个横向槽10在滚动方向上的前侧和后侧接合并且利用两个纵向槽9横向接合的轮胎I的胎面带4的一个块体11。在块体11碰撞路面时，可以观察到促使生成通过噪声(即，周期性地碰撞路面的胎面带4的块体11所产生的噪声)的三个不同噪声源:
[0016]1.碰撞路面的块体11的前端(踏入端)12所引起的、产生噪声NI的压力的波动；
[0017]2.定义块体11的纵向槽9内部的空气的谐振所引起的、产生噪声N2的压力的波动；以及
[0018]3.碰撞路面的块体11的后端(蹬出端)13所引起的、产生噪声N3的压力的波动。
[0019]值得注意的是，噪声N1、N2和N3在时间上存在偏移、即在不同的时间开始；如图4所示，噪声NI在时刻tl开始，其中在该时刻tl处，块体11的前端12碰撞路面；噪声N2在时刻t2开始，其中该时刻t2相对于时刻tl滞后了用于使碰撞路面的块体11的前端12所生成的应力传递至定义块体11的纵向槽9内部的空气所需的时间；并且噪声N3在时刻t3开始，其中在该时刻t3处,块体11的后端13碰撞路面。
[0020]测试表明噪声N2和N3在时间上可能重叠(即，噪声N3可能在噪声N2仍显著存在的状态下开始)。该重叠可能导致相长干涉(constructive interference)(即，使噪声N2、N3其中之一的强度与另一个的强度相加)或者可能导致相消干涉(destructiveinterference)(即，使噪声 N2、N3其中之一的强度从另一个的强度中减去)。使用以下方程式[I]来计算块体11的总通过时间(total transit time)T:
[0021][1]T=P/V
[0022]T块体11的总通过时间；
[0023]P块体11的纵向间距；
[0024]V轮胎I的线速度。
[0025]在块体11的纵向间距P恒定的情况下，调整轮胎I的线速度V显然改变了块体11的总通过时间T，并由此改变了噪声N2和N3的定时。换句话说，在轮胎I的特定线速度V的情况下，噪声N2和N3之间的干涉完全相长，因而(等于噪声N1、N2和N3的总和的)通过噪声为最大(即，具有局部最大值)；而在轮胎I的其它线速度V的情况下，噪声N2和N3之间的干涉完全相消，因而(等于噪声N1、N2和N3的总和的)通过噪声为最小(即，具有局部最小值)。
[0026]通过实验确定了以下方程式[2]，以确定通过噪声的局部最小值何时(即，以轮胎I的何种速度V)发生(即，噪声N2和N3之间的干涉何时完全相消):
【权利要求】
1.一种用于确定胎面带(4)的块体(11)的纵向间距(P)的方法，所述胎面带(4)具有包括多个纵向槽(9)和横向槽(10)的凸起图案，所述方法包括以下步骤:根据以下方程式来计算所述块体(11)的最佳纵向间距(Pb)，以使给定的目标速度(Vd)时的通过噪声最小:
2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据以下方程式来计算所述纵向槽(9)的所述谐振频率(fp):
3.根据权利要求1所述的方法，其中，根据以下方程式来计算所述纵向槽(9)的所述谐振频率(fp):
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述块体(11)的纵向间距(P)是恒定的，并且沿着整个所述胎面带(4)等于所述最佳纵向间距(Pb)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述块体(11)的纵向间距(P)沿着整个所述胎面带(4)而改变，因此所述块体(11)具有集中于所述最佳纵向间距(Pb)附近的不同纵向间距(P)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在作为整体的所述纵向间距(P)中，所述最佳纵向间距(Pb)占主导。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述最佳纵向间距(Pb)至少占所述轮胎(I)的所述纵向间距(P)的40%~60%。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，所述纵向间距(P)作为整体形成以所述最佳纵向间距(Pb)为中心的高斯曲线、或者包含所述最佳纵向间距(Pb)的非对称高斯曲线。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中，还包括以下步骤:将用于定义所述纵向间距⑵的范围的最小纵向间距(Pmin)和最大纵向间距(Pmax)作为用于定义包含所述目标速度(Vd)的速度范围的最小速度(Vmin)和最大速度(Vmax)的函数来确定。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，还包括以下步骤:根据以下方程式来计算所述最小纵向间距(Pniin)和所述最大纵向间距(Pniax):
11.根据权利要求9所述的方法，其中，还包括以下步骤:根据以下方程式来计算所述最小纵向间距(Pniin)和所述最大纵向间距(Pniax):
12.—种胎面带(4)，其具有凸起图案，所述凸起图案包括用于定义具有纵向间距(P)的多个块体(11)的多个纵向槽(9)和横向槽(10)， 其中，所述块体(11)的所述纵向间距⑵沿着整个所述胎面带⑷而改变，因此所述块体(11)具有集中于最佳纵向间距(Pb)附近的不同纵向间距(P)； 所述胎面带(4)的特征在于，所述块体(11)的所述最佳纵向间距(Pb)使得给定的目标速度(Vd)时的通过噪声最小，并且是根据以下方程式来计算的:
13.根据权利要求12所述的胎面带(4)，其中，在作为整体的所述纵向间距(P)中，所述最佳纵向间距(Pb)占主导。
14.根据权利要求12或13所述的胎面带(4)，其中，所述最佳纵向间距(Pb)至少占所述轮胎(I)的所述纵向间距(P)的40%~60%。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的胎面带(4)，其中，所述纵向间距(P)作为整体形成以所述最佳纵向间距(Pb)为中心的高斯曲线、或者包含所述最佳纵向间距(Pb)的非对称高斯曲线。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的胎面带(4)，其中，将用于定义所述纵向间距⑵的范围的最小纵向间距(Pmin)和最大纵向间距(Pmax)作为用于定义包含所述目标速度(Vd)的速度范围的最小速度(Vmin)和最大速度(Vmax)的函数来计算。
17.根据权利要求16所述的胎面带(4)，其中，根据以下方程式来计算所述最小纵向间距(Pmin)和所述最大纵向间距(Pmax):
18.根据权利要求16所述的胎面带(4)，其中，根据以下方程式来计算所述最小纵向间距(Pmin)和所述最大纵向间距(Pmax):
【文档编号】B60C11/03GK103582572SQ201280026983
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年5月30日 优先权日:2011年5月30日
【发明者】尼古拉·皮耶罗尼 申请人:株式会社普利司通