充气轮胎的制作方法
【专利摘要】本实用新型的课题在于，提供一种能够通过减小气柱共鸣声来提高噪声性能的充气轮胎。本实用新型的解决方法如下：沿着轮胎圆周方向（CD）延伸的主沟槽设置在胎面的充气轮胎中，在该主沟槽的侧壁（3a）形成有由孔或突起构成的非平坦部（10）。非平坦部（10）具有：多个长孔（11），其向主沟槽的深度方向（DD）延伸且在轮胎圆周方向（CD）设置间隔（S1）而配置；多个圆孔（12），其在主沟槽的深度方向（DD）比长孔（11）短。对于圆孔（12），其在轮胎圆周方向（CD）比长孔（11）长，并以不与长孔（11）接触而与长孔（11）交替排列的方式在轮胎圆周方向（CD）排列。
【专利说明】充气轮胎
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种能够通过减小气柱共鸣声来提高噪声性能的充气轮胎。
【背景技术】
[0002]若轮胎在接地的状态下旋转，则从通过向轮胎圆周方向延伸的主沟槽和路面形成的管状空间产生气柱共鸣声。气柱共鸣声是频率为IkHz左右的噪声，会给驾驶员带来不适感并且其也成为车外噪音的原因，因此，一直都需要一种能够减小气柱共鸣声的方法。
[0003]在本 申请人:的专利文献1-3所公开的充气轮胎中，在主沟槽的侧壁设置有多个长孔，该长孔向主沟槽的深度方向延伸并且在轮胎圆周方向设置间隔而配置。根据这种结构，能够增大主沟槽内流动的空气的摩擦阻力，实现气柱共鸣声的减小。本 申请人:发现可以通过进一步改善这种方法来减少气柱共鸣声，从而提高噪声性能。
[0004]现有技术文献:
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本国特开平10-315711号公报
[0007]专利文献2:日本国特开2009-126312号公报
[0008]专利文献3:日本国特开2009-227222号公报
实用新型内容
[0009]实用新型要解决的课题
[0010]本实用新型是鉴于上述实际情况而作出的，其目的在于提供一种能够通过减小气柱共鸣声来提高噪声性能的充气轮胎。
[0011]解决课题的方法
[0012]上述目的能够通过如下所述的本实用新型达成。即，本实用新型的充气轮胎是一种沿着轮胎圆周方向延伸的主沟槽设置在胎面的充气轮胎，其中，在所述主沟槽的侧壁形成有由孔或突起构成的非平坦部，所述非平坦部具有:多个第一构成要素，其向所述主沟槽的深度方向延伸并且在轮胎圆周方向设置间隔而配置；多个第二构成要素，其在所述主沟槽的深度方向比所述第一构成要素短，对于所述第二构成要素，其在轮胎圆周方向比所述第一构成要素长，并且以不与所述第一构成要素接触而与所述第一构成要素交替排列的方式在轮胎圆周方向排列。
[0013]在该轮胎中，由孔或突起构成的非平坦部形成在主沟槽的侧壁，因此增大在主沟槽内流动的空气的摩擦阻力。而且，第一构成要素与在轮胎圆周方向比第一构成要素长的第二构成要素在轮胎圆周方向交替排列，因此在轮胎圆周方向的非平坦部的间距成为可变量。进一步地，在主沟槽的深度方向比第一构成要素短的第二构成要素在轮胎圆周方向排列，因此，通过排列有第二构成要素的高度和没有排列第二构成要素的高度，使非平坦部的重复图案不同。其结果，容易发生空气的乱流而减小气柱共鸣声，并且通过使空气乱流的程度在主沟槽的深度方向不同而分散频率，因此能够提高噪声性能。[0014]优选地，所述第一构成要素和所述第二构成要素的两者均由孔构成。由此，在主沟槽内容易发生空气的乱流，并且使空气乱流的程度变高，因此有利于减小气柱共鸣声。
[0015]优选地，多个所述第二构成要素在所述主沟槽的深度方向设置间隔而配置。由此，第二构成要素在主沟槽的深度方向的多处排列，在第二构成要素之间设定没有排列第二构成要素的区域。其结果，重复图案不同的非平坦部在主沟槽的深度方向交替排列，因此能够有效地分散气柱共鸣声的频率，从而良好地提高噪声性能。
[0016]优选地，在有效地减少气柱共鸣声的基础上，所述第一构成要素和所述第二构成要素远离所述主沟槽的侧壁的上边缘而向槽底侧配置。另外，所述第一构成要素相对于所述主沟槽的深度方向倾斜的情况下，非平坦部的重复图案的相位在主沟槽的深度方向改变，因此更加容易发生在主沟槽内流动的空气的乱流，并能够提高气柱共鸣声的减小效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是示出充气轮胎所具备的胎面的一例的俯视图。
[0018]图2是示出主沟槽的侧壁的立体图。
[0019]图3是示出主沟槽的侧壁的主视图。
[0020]图4是示出图3的A位置(从A-A箭头看)、B位置(从B-B箭头看)、C位置(从C-C箭头看)的剖视图。
[0021]图5是示出现有方案的主沟槽的侧壁的主视图。
[0022]图6是示出图5的X位置(从X-X箭头看)、Y位置(从Y-Y箭头看)、Z位置(从Z-Z箭头看)的剖视图。
[0023]图7是示出其他实施方案的主沟槽的侧壁的主视图。
[0024]图8是示出其他实施方案的主沟槽的侧壁的主视图。
[0025]图9是示出图8的D位置(从D-D箭头看)、E位置(从E-E箭头看)、F位置(从F-F箭头看)的剖视图。
【具体实施方式】
[0026]下面，参照附图对本实用新型的实施方案进行说明。如图1所示，在本实施方案的充气轮胎所具备的胎面TS，设置有沿着轮胎圆周方向CD延伸的多个(在本实施方案中是4个)主沟槽3。另外，除了主沟槽3之外，还设置有在与主沟槽3交差的方向延伸的横沟槽4，这些划分条形花纹或花纹块等的地面接触部5。
[0027]如图2、3所示，在主沟槽3的侧壁3a形成有由孔构成的非平坦部10。在与侧壁3a对置的未图示的侧壁也形成有相同的非平坦部。非平坦部10具有:多个长孔11(第一构成要素的一例)，其向主沟槽3的深度方向DD延伸且在轮胎圆周方向⑶设置间隔SI而配置；和多个圆孔12 (第二构成要素的一例)，其在主沟槽3的深度方向DD比该长孔11短。即，主沟槽3的深度方向DD的长孔11的长度LI和圆孔12的长度L2满足LI > L2的关系。
[0028]圆孔12在轮胎圆周方向⑶比长孔11长，并且，圆孔12以不与长孔11接触而与长孔11交替排列的方式在轮胎圆周方向CD排列。从而，轮胎圆周方向CD的长孔11的宽度Wl和圆孔12的宽度W2满足Wl < W2的关系。在本实施方案中，多个长孔11互相具有相同的形状，并在轮胎圆周方向CD以等间距配置。另外，多个圆孔12也互相具有相同的形状，并在轮胎圆周方向CD以等间距配置。
[0029]通过在侧壁3a设置有基于这种非平坦部10的凹凸，由此增大在主沟槽3内流动的空气的摩擦阻力，有助于气柱共鸣声的减小。而且，长孔11和在轮胎圆周方向CD比长孔11长的圆孔12，在轮胎圆周方向CD交替排列，因此轮胎圆周方向CD的非平坦部10的间距成为可变量。即，在排列圆孔12的高度(A位置和C位置)，如图4所示，孔的间距无法形成一定值。相比于这些，如图5所示，仅由长孔21构成的非平坦部20设置在侧壁3a的情况下，如图6所示，非平坦部20的间距形成一定值。
[0030]进一步地，在本实施方案中，在主沟槽3的深度方向DD比长孔11短的圆孔12排列在轮胎圆周方向⑶。因此，如图4所示，在排列圆孔12的高度(A位置和C位置)和在没有排列圆孔12的高度(B位置)，由长孔11和圆孔12构成的非平坦部10的重复图案不同。在本实施方案中，没有圆孔12的区域设置在轮胎整个圆周上。相比于这些，在图5中，在X位置、Y位置、及Z位置的各个位置中，如图6所示，非平坦部20的重复图案相同。
[0031]根据这种结构，在该充气轮胎中，在主沟槽3内容易发生空气的乱流，并在该主沟槽3内流动的空气的粒子速度变得不均匀，因此能够减小气柱共鸣声。使圆孔12不与长孔11接触有利于发生空气的乱流。而且，改变主沟槽3的深度方向DD的侧壁3a的剖面形状，使得容易发生乱流的程度在深度方向DD不同，由此能够分散气柱共鸣声的频率，从而有效地提高噪声性能。
[0032]主沟槽3的深度方向DD的长孔11的长度LI，优选为主沟槽3的深度D3的50%以上，更优选为60%以上。通过将长度LI设定在深度D3的50%以上，容易确保气柱共鸣声的减小效果。另外，长度LI优选为主沟槽3的深度D3的90%以下，更优选为80%以下。通过将长度LI设定在深度D3的90%以下，能够确保地面接触部5的刚性而防止轮胎性能的恶化。主沟槽3的深度D3例如为7.0-20.0mm。
[0033]主沟槽3的深度方向DD的圆孔12的长度L2，优选为主沟槽3的深度D3的10%以上。通过将长度L2设定在深度D3的10%以上，容易确保气柱共鸣声的减小效果。另外，长度L2优选为长孔11的长度LI的50%以下，更优选为40%以下。通过将长度L2设定在长度LI的50%以下，有利于使容易发生乱流的程度在深度方向DD不同。
[0034]轮胎圆周方向⑶的长孔11的宽度Wl优选为0.2mm以上，更优选为0.5mm以上。通过将宽度Wl设定在0.2mm以上，容易确保气柱共鸣声的减小效果。另外，宽度Wl优选为
5.0mm以下,更优选为3.0mm以下。通过将宽度Wl设定在5.0mm以下,适当地提高在主沟槽3内流动的空气的摩擦阻力。宽度Wl比长度LI小，长孔11形成细长状。
[0035]长孔11的间隔SI优选为1.0mm以上，更优选为2.0mm以上。通过将间隔SI设定在1.0mm以上，容易配置适当大小的圆孔12。间隔SI设定成大于宽度Wl。另外，间隔SI优选为10.0mm以下,更优选为8.0mm以下。通过将间隔SI设定在10.0mm以下,提高长孔11和圆孔12的配置密度，从而有利于减小气柱共鸣声。
[0036]轮胎圆周方向⑶的圆孔12的宽度W2优选为长孔11的宽度Wl的1.1倍以上，更优选为1.2倍以上。通过将宽度W2设定在宽度Wl的1.1倍以上，有利于使非平坦部10的间距成为适当的变量。另外，宽度W2优选为长孔11的间隔SI的0.9倍以下，更优选为0.8倍以下。通过将宽度W2设定在间隔SI的0.9倍以下，容易将圆孔12以不与长孔11接触的方式配置。[0037]长孔11的深度Dl和圆孔12的深度D2设定例如为0.2-3.0mm。在本实施方案中，将深度Dl和深度D2设定为相同的尺寸，但也可以使这些尺寸不同。这些尺寸不同的情况下，从抑制地面接触部5的刚性下降而防止轮胎性能的恶化的观点出发，优选使深度D2大于深度Dl。
[0038]就长孔11而言，远离主沟槽3的侧壁3a的上边缘3b而向槽底3c侧配置，不到达上边缘3b而是在封闭端Ila终止。相同地，圆孔12也远离侧壁3a的上边缘3b而向槽底3c侧配置。由此，通过长孔11和圆孔12在地面接触部5的顶面不形成开口，能够有效地减小气柱共鸣声。另外，就长孔11而言，远离主沟槽3的槽底3c而向上边缘3b侧配置，不到达槽底3c而是在封闭端Ilb终止，这有利于防止在槽底3c产生裂缝。相同地，圆孔12也远离槽底3c而向上边缘3b侧配置。
[0039]在该非平坦部10中，多个(在本实施方案中是2个)圆孔12在主沟槽3的深度方向DD设置间隔S2而配置。因此，在深度方向DD的多处(A位置和C位置)排列有圆孔12，在这些圆孔12之间(B位置)设置没有排列圆孔12的区域。在A位置和C位置，非平坦部10的间距为可变量，由此容易发生空气的乱流，但在该A位置和C位置之间设置重复图案与这些位置不同的区域，由此能够有效地分散气柱共鸣声的频率，从而良好地提高噪声性能。
[0040]优选地，在主沟槽3的深度方向DD的两处或三处排列圆孔12，由此容易使圆孔12形成适当的大小。从有效地确保分散气柱共鸣声的频率的效果这一方面看，主沟槽3的深度方向DD的圆孔12的间隔S2优选为主沟槽3的深度D3的5_20%。本实施方案的圆孔12配置在比长孔11的封闭端Ila更加靠近槽底3c侧的位置，比长孔11的封闭端Ilb更加靠近上边缘3b侧的位置。
[0041]在本实施方案中，在主沟槽3的深度方向DD排列的圆孔12互相具有相同的形状，但是也可以使这些的形状或大小不同。此外，如图7所示的非平坦部30，也可以是圆孔12在主沟槽3的深度方向DD的一处向轮胎圆周方向CD排列的结构。
[0042]在主沟槽3的两侧侧壁3a形成有非平坦部10的情况下，优选地，使其中一侧的侧壁3a的非平坦部10的重复图案的相位、与另一侧的侧壁3a的非平坦部10的重复图案的相位，在轮胎圆周方向CD错开。由此，提高分散气柱共鸣声的频率的效果，从而有利于提高噪声性能。
[0043]在如图8所示的非平坦部40，长孔11相对于主沟槽3的深度方向DD倾斜，因此，非平坦部40的重复图案的相位在深度方向DD改变。S卩，非平坦部40的重复图案的相位在如图9所示的D位置、E位置、及F位置互不相同。因此，更加容易发生在主沟槽3内流动的空气的乱流，从而能够提高气柱共鸣声的减小效果。优选地，从减小气柱共鸣声的方面看，相对于深度方向DD的长孔11的倾斜角度Θ优选在45度以内。
[0044]在上述实施方案中，示出了非平坦部由孔构成的示例，但在本实用新型中非平坦部也可以由突起构成。即，第一构成要素和第二构成要素的两者或一方也可以是从主沟槽3的侧壁3a突出的突起，其优选的尺寸或间隔等与孔的情况相同。但是，考虑到使主沟槽内的空气发生乱流的程度、或主沟槽的排水性，优选如上述实施方案那样由孔构成非平坦部。
[0045]在上述实施方案示出了第二构成要素是圆形的示例，但并不限于此，第二构成要素也可以是四角形或三角形、梯形、平行四边形等其他形状。但是，从防止在主沟槽的侧壁产生裂缝这一方面看，优选第二构成要素是如上所述的圆孔或圆形突起。[0046]在本实用新型中，可以将如上所述的非平坦部在胎面内的全部主沟槽的侧壁形成，但是也可以只在胎面内的一部分主沟槽的侧壁形成。另外,胎面内的主沟槽的侧壁中，若在横沟槽未形成开口并在轮胎圆周方向连续而呈环状的侧壁形成非平坦部，则增大噪声性能的提闻效果。
[0047]就本实用新型的充气轮胎而言，在设置于轮胎成形模的用于形成主沟槽的骨架部，设置用于成形如上所述的非平坦部的凹凸，除这一改变之外，其他部分可以用与现有的轮胎制造工艺相同的方法进行制造。
[0048]本实用新型的充气轮胎，除了将如上所述的非平坦部形成在主沟槽的侧壁以外，与通常的充气轮胎相同，本实用新型额可以采用任意现有技术中公知的材料、形状、结构
坐寸ο
[0049]本实用新型并不限定于上述的任何一种实施方案，在不脱离本实用新型构思的范围内可以进行各种改良变更。
[0050]【实施例】
[0051]为了具体地表示本实用新型的结构和效果，评价噪声性能而进行说明。噪声性能的评价是按照JAS0-C606在单个轮胎上实施台架试验，是通过测量在时速80km时1/3倍频带的IkHz气柱共鸣声水平而进行的。用以比较例I的结果为基准的轮胎噪音差进行评价，负值越大表示噪声性能越好。
[0052]供评价的轮胎尺寸是225/45R17，在全部的主沟槽的侧壁，将形成了图5、6的非平坦部的例子作为比较例1，将形成了图3、4的非平坦部的例子作为实施例1，将形成了图8、9的非平坦部的例子作为实施例2。除了有关主沟槽侧壁的结构之外，各例子中的轮胎结构或橡胶混合是相同的，主沟槽的深度是8mm，孔的深度是0.3mm。评价结构由表1示出。如图5所示，比较例I的间隔SI是隔一个长孔所测定的值。
[0053]【表1】
【权利要求】
1.一种充气轮胎，其为沿着轮胎圆周方向延伸的主沟槽设置在胎面的充气轮胎，其特征在于， 在所述主沟槽的侧壁形成有由孔或突起构成的非平坦部， 所述非平坦部具有:多个第一构成要素，其向所述主沟槽的深度方向延伸且在轮胎圆周方向设置间隔而配置；多个第二构成要素，其在所述主沟槽的深度方向比所述第一构成要素短， 对于所述第二构成要素，其在轮胎圆周方向比所述第一构成要素长，并且以不与所述第一构成要素接触而与所述第一构成要素交替排列的方式在轮胎圆周方向排列。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于， 所述第一构成要素和所述第二构成要素的两者均由孔构成。
3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于， 多个所述第二构成要素在所述主沟槽的深度方向设置间隔而配置。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于， 多个所述第二构成要素在所述主沟槽的深度方向设置间隔而配置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于， 所述第一构成要素和所述第二构成要素远离所述主沟槽的侧壁的上边缘而向槽底侧配置。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于， 所述第一构成要素相对于所述主沟槽的深度方向倾斜。
7.根据权利要求5所述的充气轮胎，其特征在于， 所述第一构成要素相对于所述主沟槽的深度方向倾斜。
8.根据权利要求6所述的充气轮胎，其特征在于， 所述第一构成要素相对于所述主沟槽的深度方向的倾斜角度在45度以内。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于， 所述主沟槽的深度方向的所述第一构成要素的长度是所述主沟槽的深度的60%以上且80%以下。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于， 所述主沟槽的深度方向的所述第二构成要素的长度是所述主沟槽的深度的10%以上且40%以下。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于， 轮胎圆周方向的所述第一构成要素的宽度在0.5mm以上且3.0mm以下。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于， 所述第一构成要素的间隔在2.0mm以上且8.0mm以下。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于， 轮胎圆周方向的所述第二构成要素的宽度是所述第一构成要素的宽度的1.2倍以上。
14.根据权利要求1-4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于， 轮胎圆周方向的所述第二构成要素的宽度是所述第一构成要素的间隔的0.8倍以下。
15.根据权利要求2或3所述的充气轮胎，其特征在于， 所述第一构成要素的深度和所述第二构成要素的深度是0.2-3.0mm。
16.根据权利要求2或3所述的充气轮胎，其特征在于， 所述第二构成要素的深度比所述第一构成要素的深度大。
17.根据权利要求1-4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于， 在所述主沟槽的两侧的侧壁形成有所述非平坦部，使其中一侧的侧壁的所述非平坦部的重复图案的相位、与另一侧的侧壁的所述非平坦部的重复图案的相位，在轮胎圆周方向错开。
18.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于， 所述第一构成要素和 所述第二构成要素的两者或一方是从所述主沟槽的侧壁突出的
【文档编号】B60C11/117GK203793049SQ201420125792
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2013年4月25日
【发明者】高桥敏彦 申请人:东洋橡胶工业株式会社