用於減弱輪胎的道路噪音的裝置的製作方法

2023-04-28 03:06:33 1

本發明涉及輪胎胎面，並且更特別地涉及包括花紋溝的胎面，所述包括花紋溝的胎面設有用於降低由滾動期間在這些花紋溝中共振的空氣產生的噪音的關閉裝置。

背景技術：

通常，輪胎包括預定用於在設有輪胎的車輛被驅動時接觸道路的胎面。該胎面設有由隆起元件形成的胎面花紋，這些元件限定用於將雨天存在於道路上的積水排出的花紋溝。然而，花紋溝的存在、尤其是周向定向的花紋溝的存在是滾動噪音的來源。

定義：

花紋塊是在胎面上形成的隆起元件，所述元件由空隙或花紋溝限定，並且包括側壁和預定用於接觸道路的接觸面。該接觸面具有定義為所述面的質心或重心的幾何中心。

花紋條是在胎面上形成的隆起元件，該元件沿著周向方向延伸並且形成所述輪胎的整圈。花紋條包括兩個側壁和一接觸面，所述接觸面預定用於在滾動期間接觸道路。

在本文中，徑向方向被理解為是指與輪胎的旋轉軸線垂直的任意方向(該方向對應於胎面的厚度方向)。

橫向方向或軸向方向被理解為是指與輪胎的旋轉軸線平行的方向。

周向方向被理解為是指與以旋轉軸線為中心的任意圓相切的方向。該方向既垂直於軸向方向又垂直於徑向方向。

花紋溝表示由面對的材料壁所限定的空間，這些壁通過花紋溝的底部連接在一起。在慣常的滾動條件下，限定該花紋溝的壁不能彼此接觸。

胎面的胎面表面對應於預定用於在設有所述胎面的輪胎滾動期間接觸地面的胎面的表面。

已知，隨著胎面進入所述胎面在滾動期間於其中接觸道路的接觸區域，空氣在每個花紋溝中循環(環流)。由於所述道路，每個花紋溝形成一種具有兩個開口端的管道，所述管道的長度對應於接觸區塊的長度。

包含在該管道中的空氣形成空氣柱，所述空氣柱在滾動期間振動並且其共振頻率取決於將所述管道的兩端分開的長度，並且因此取決於與道路接觸的花紋溝的長度。

花紋溝中的空氣的這種共振的結果是，在配備有這些輪胎的車輛中產生車輛內部的噪音和車輛外部的噪音。這些內部和外部的噪音通常在頻率上對應於接近或等於1khz的頻率，這對應於人耳特別敏感的頻率。

為了降低這種共振噪音，已知(例如參見專利文件fr2715891)在每個周向或大體周向定向的花紋溝中設置多個噪音減弱裝置，每個裝置由橡膠複合物的隔膜或相對薄的柔性葉片組成，每個隔膜或柔性葉片佔據花紋溝的整個橫截面或至少佔據該橫截面的大部分，以便形成關閉裝置。這些柔性葉片的安裝改變了每個空氣管道的長度，並且因此使得能夠改變共振頻率。這導致所感知的噪音的改變。每個柔性葉片的材料的彈性性質還確保了足夠的回覆力，以用於當液體不再在所述花紋溝中流動時使柔性葉片返回至關閉花紋溝的位置。

每個柔性葉片可以從花紋溝的底部延伸或被固定至限定所述花紋溝的壁中的至少一個壁。相對薄被理解為是指每個柔性葉片能夠彎曲，以便特別是當在溼地上驅動時在液體流的作用下至少部分地打開花紋溝的橫截面。當在幹地上驅動時，上述葉片保持在關閉花紋溝的位置。如上所述，由現有技術中所描述的柔性葉片形成的裝置由於需要能夠在液體流(的作用)下彎曲而被連接至花紋溝的底部或者限定花紋溝的側壁之一。

憑藉這些柔性葉片，與接觸部中的花紋溝的總體長度相比，每個周向花紋溝中的空氣柱的長度被減小，並且這導致共振頻率的改變。頻率的變化朝向人耳較不敏感的共振頻率值。

在由通過給定深度的花紋溝的底部承載的單個葉片形成的裝置中，有時難以調和葉片的良好模製和良好柔性。這是因為柔性葉片的高度越大以及在模製期間材料的流入越細，則每個柔性葉片的厚度越小。這種狀況導致本領域技術人員做出一定的折衷，尤其是關於柔性葉片的厚度做出一定的折衷。這導致每個柔性葉片在嶄新狀態下具有較大的剛性，這種剛性的增大在部分磨損狀態下甚至更加顯著。通過一個或兩個側壁承載的柔性葉片所形成的裝置具有該相同類型的缺陷。

文件jp2007/210569a和de4403662a1描述了包括若干柔性葉片的裝置。

文件ep908330-b1公開了一種噪音降低裝置，所述裝置由三個柔性葉片形成，所述三個柔性葉片中的兩個葉片被固定至限定花紋溝的壁，並且所述三個柔性葉片中的第三個葉片被固定至該花紋溝的底部。在該設置下，固定至底部的葉片在嶄新狀態下延伸直至胎面表面，並且存在與已經描述的那些生產問題相同的生產問題。此外，另外兩個葉片不夠柔性。

本發明提出了該問題的解決方案。

在本文中將表述「限定花紋溝的側壁」解釋為表示面對的側壁中的一個或另一個，這些壁通過花紋溝的底部連接在一起。花紋溝的底部的高度對應於由至少一個磨損指示器指示的法定磨損極限。

技術實現要素：

本發明是允許降低共振噪音的花紋溝關閉裝置的改進，並且旨在獲得形成用於關閉花紋溝的裝置的柔性葉片的容易模製和脫模以及花紋溝的完全關閉。

為此，本發明的主題是一種輪胎的胎面，該胎面具有預定用於接觸道路的胎面表面並且包括至少一個由兩個面對的側壁限定的、具有寬度w和深度p的花紋溝，這些側壁通過花紋溝的底部連接在一起。至少一個花紋溝具有用於降低通過該花紋溝產生的行駛共振噪音的多個關閉裝置，每個關閉裝置包括至少兩組柔性葉片，即，連接至花紋溝的底部並預定用於圍繞第一軸線彎曲的第一組以及至少一個連接至限定花紋溝的側壁的第二組，該第二組預定用於圍繞第二軸線彎曲，該第二軸線與所述第一軸線不同。

根據本發明的胎面配置如下：

-第一組的每個葉片在最大高度h上延伸，所述最大高度h最多等於在嶄新狀態下從花紋溝的底部測得的深度p的25％；

-每個第二組(51)包括在花紋溝的寬度的至少一半上延伸的至少兩個柔性葉片(511)；

-第一組的柔性葉片和第二組的柔性葉片具有適合於彼此配合的互補的幾何形狀，以便關閉花紋溝的橫截面的至少70％。

此外，每個第二組的每個柔性葉片具有阻礙花紋溝中的空氣流的兩個側面，這些側面通過形成葉片厚度的邊緣壁連接在一起，上邊緣壁預定用於在滾動期間接觸道路，下邊緣壁面對其中設置有所述關閉裝置的花紋溝的底部，所述下邊緣壁與穿過側壁和花紋溝的底部之間的連接點的方向形成非零的平均角度a，該角度a使得當沿著該下邊緣壁從固定其的側壁(開始)行進時，下邊緣壁趨向於背離花紋溝的底部。

優選地，每個第二組的柔性葉片的下邊緣的平均角度a至少等於10°，並且更優選地至少等於20°，以便通過減小在脫模操作期間作用於葉片上的力來使脫模更容易。

在本發明的一個變型中，第一組的柔性葉片和每個第二組的柔性葉片被設置成彼此偏移，以便當成對考慮時允許所述葉片的側面之間部分交疊，並因此產生花紋溝的橫截面的更完全的關閉。

憑藉該裝置，第一組柔性葉片可以圍繞穿過這些葉片與花紋溝的底部的接觸點的第一軸線彎曲；在流動通過花紋溝的液體的作用下的彎曲導致所述第一組柔性葉片被壓靠花紋溝的底部。連接至限定花紋溝的側壁的每個第二組柔性葉片趨向於圍繞平行於所述壁的軸線彎曲；在流動通過花紋溝的液體的作用下的彎曲導致每個第二組柔性葉片被壓靠側壁。

更優選地，固定至花紋溝的底部的第一組的每個柔性葉片的最大高度h最多等於花紋溝的深度的15％。

有利地，第一彎曲軸線垂直於或幾乎垂直於第二彎曲軸線(在幾乎垂直的情況下，兩個方向之間的角度偏移至少等於80°)。

有利地，根據本發明的裝置的柔性葉片相配合，以便在嶄新狀態下在所述花紋溝的橫截面的至少90％上關閉花紋溝的橫截面。

有利地，由花紋溝的底部承載的每個柔性葉片的厚度小於由側壁承載的每個柔性葉片的厚度。有利地，固定至花紋溝的底部的每個柔性葉片的厚度最多等於0.4mm，並且更有利地最多等於0.3mm。

在本發明的一個變型中，在花紋溝中形成的噪音降低裝置包括連接至花紋溝的底部的具有三角形幾何形狀的第一組柔性葉片。

在另一變型中，在花紋溝中形成的噪音降低裝置包括連接至花紋溝的底部的具有三角形幾何形狀的第一組柔性葉片，該第一組葉片包括至少兩個柔性葉片。在本發明的該變型中，由花紋溝的底部承載的兩個柔性葉片的形成使得不論胎面的磨損水平如何都能夠獲得大的柔性。

在另一變型中，在花紋溝中形成的噪音降低裝置包括連接至花紋溝的底部的具有三角形幾何形狀的第一組柔性葉片以及至少一個由側壁承載的其形狀與第一組的形狀互補以便關閉花紋溝的橫截面的第二組柔性葉片，這些第一組和第二組在花紋溝的主方向上彼此偏移，以便能夠在所述葉片之間產生交疊並且因此獲得花紋溝的橫截面的更好的關閉。

花紋溝的主方向此處被理解為是指當在溼地上驅動時可流動通過所述花紋溝的液體所遵循的方向。

憑藉根據本發明的裝置，在嶄新狀態下能夠關閉整個花紋溝，同時不論胎面的磨損狀態如何都能夠保持所述裝置的每個部分的顯著柔性。

該噪音降低裝置當然可以用於任何種類的花紋溝，不論是周向定向的花紋溝還是橫向或傾斜定向的花紋溝。

本發明的進一步的特徵和優點將從以下參考附圖給出的描述中變得顯而易見，所述附圖通過非限制性示例顯示了本發明的主題的實施例。

附圖說明

圖1顯示了處於嶄新狀態下的根據本發明的胎面的表面視圖；

圖2顯示了處於關閉花紋溝的位置的根據本發明的裝置；

圖3顯示了在花紋溝中液體流的作用下處於打開位置的圖2的裝置；

圖4顯示了處於關閉花紋溝的位置的本發明的變型；

圖5顯示了處於關閉花紋溝的位置的本發明的變型；

圖6顯示了圖5中所示的變型的胎面表面的視圖。

具體實施方式

對於本說明書的附圖，相同的附圖標記可以用於表示本發明的變型，其中這些附圖標記指代在結構上或功能上相同種類的元件。

圖1顯示了輪胎胎面1的表面的部分視圖，該胎面1包括三個周向定向的花紋溝2。為了降低與每個花紋溝2中的空氣在通過與道路的接觸部時的共振相關聯的噪音，在每個花紋溝中形成多個共振噪音降低裝置5。

在圖2中，這些裝置之一顯示為處於關閉狀態，也就是說處於使得花紋溝的橫截面被關閉的位置，在這種情況下，花紋溝的橫截面在其面積的90％上被該裝置關閉，以便減小可能開始共振的充氣管道的長度並同時防止空氣循環(環流)。

在該圖2中，可在橫截面中看到在胎面1上形成的大體周向定向的花紋溝2。具有寬度w的該花紋溝由隆起元件的側壁21、22限定，這些面對的側壁通過花紋溝的底部20相連接。該花紋溝2在嶄新狀態下、也就是說在任何滾動之前並且因此在任何磨損之前具有總深度p。所述胎面具有預定用於在滾動期間接觸道路的胎面表面10。在滾動期間，該胎面表面被磨損並且逐漸接近花紋溝的底部。為了保持用戶的安全性所需的足夠的排水能力，規定在花紋溝中設置不得被超過的磨損極限的指示器。該磨損極限一般由國家立法機構來設定。花紋溝的底部和側壁之間的連接恰好形成在該磨損極限處。

在該花紋溝2中已經形成多個噪音降低裝置5，在本發明的該第一變型中，每個裝置5由第一組50和第二組51形成，所述第一組50包括連接至花紋溝的底部的三個柔性葉片501，所述第二組51包括全部連接至同一側壁21的若干柔性葉片511。所有這些柔性葉片由與製成胎面的隆起元件的材料相同種類的橡膠材料製成。

固定至花紋溝2的底部20的每個柔性葉片501具有等於花紋溝的寬度的三分之一的寬度並且具有梯形形狀，最外部邊緣(也就是說最接近胎面表面10的邊緣)在該例中以等於20°的角度傾斜。三個葉片501的最外部邊緣彼此對齊(彼此成直線)地形成，以便形成能夠與第二組51的柔性葉片511配合的一種連續斜坡。第一組50的這些葉片501的最接近胎面表面10的點與所述底部相距距離h，所述距離h在該例中等於花紋溝的總深度p的15％。連接至花紋溝的底部的這些柔性葉片501各自具有小的厚度，所述小的厚度在該例中等於0.4mm。

第二組51的每個柔性葉片511被固定至側壁21，並在花紋溝的整個寬度上延伸。第二組的每個柔性葉片511包括上邊緣512和下邊緣513，所述上邊緣512預定用於在滾動期間與道路進行磨損接觸，所述下邊緣513預定用於與另一葉片的上邊緣配合以便確保互補性並因此關閉花紋溝的橫截面。除了在嶄新狀態下最接近胎面表面的葉片之外，第二組的所有柔性葉片具有形成平均角度a的相互平行的上邊緣和下邊緣，所述角度a在該例中等於20°。該角度a相對於由圖2中的箭頭x所指示的方向測得，該方向對應於既平行於胎面表面10又橫向於花紋溝2的方向。該第二組的柔性葉片511與第一組的葉片定位於共同的平面中，以便確保所述花紋溝在該花紋溝的橫截面的至少70％上被關閉。

如顯示了經受由箭頭f示意性地指示的液體流的同一裝置5的圖3中可見，固定至花紋溝的底部的第一組50的每個第一葉片510圍繞平行於花紋溝的底部20的軸線xx』彎曲，而第二組51的柔性葉片511圍繞垂直於軸線xx』的軸線yy』彎曲。

在該變型中，第二組的柔性葉片具有等於1mm的厚度，而固定至花紋溝的底部的柔性葉片具有等於0.4mm的厚度。為連接至花紋溝的底部的葉片選擇較小的厚度是有利的，因為這使得不論胎面的磨損水平如何都能夠減小彎曲這些葉片所需的力，而為固定至側壁的葉片選擇較大的厚度對於所述葉片的規則磨損而言是有利的。

憑藉該結構，能夠實質上(或顯著地)減小脫模力，並因此維持良好的通過根據本發明的裝置實現的所述花紋溝的關閉的質量。

在圖4中所示出的變型中，根據本發明的裝置包括第一組50的柔性葉片和兩個第二組51、52的柔性葉片。

第一組50包括連接至花紋溝2的底部20的兩個柔性葉片501，該第一組50的每個葉片501具有直角三角形的形狀。每個三角形的與花紋溝的底部相距最遠的頂點與該底部相距距離h，在該例中，所述距離h等於在嶄新狀態下測得的花紋溝的深度p的20％。

花紋溝2的每個側壁21、22分別設有成組的柔性葉片511、521，在該例中，分別設有五個柔性葉片，所述五個柔性葉片除了最接近胎面表面10的葉片之外具有相似的幾何形狀。所有這些葉片形成在同一平面中並具有互補的幾何形狀，以便在嶄新狀態下關閉花紋溝的橫截面的至少70％。

由側壁承載的所有葉片具有平坦、直線型且以平均角度a傾斜的下邊緣(也就是說面對花紋溝的底部的邊緣)，所述平均角度a在該例中等於25°。每個第二組的葉片覆蓋花紋溝的寬度的一半。

在圖5中所示的另一變型中，根據本發明的裝置非常類似於圖4中所示的裝置。代替兩個柔性葉片，第一組50僅僅包括單個葉片501，其幾何形狀不再是三角形的而是圓形的，其與底部相距最遠的點處於小於嶄新狀態下的花紋溝的深度p的15％的距離h處。此外，為了增加花紋溝的橫截面的關閉程度，明智的是按以下方式形成由限定花紋溝的側壁承載的每組葉片，即，使得葉片與其相鄰葉片略微交疊。在第一組和兩個第二組中的每一組之間也形成交疊。如果柔性葉片之間的空間在滿足製造約束的同時可以儘可能的小，則可以將這些交疊限制在低的值，例如1mm。

圖6顯示了在圖5中示出的胎面的胎面表面的視圖。可以看出，在花紋溝的主方向(也就是說該花紋溝內的液體流的方向)上，在連接至花紋溝的底部的柔性葉片501的每一側分別設置有第二組51、52的柔性葉片511和512。

雖然已經以一般術語並使用許多變型描述了本發明，但是應該理解的是，本發明不僅僅限於所示和所述的這些變型。特別地，當嶄新狀態下限定花紋溝的側壁與胎面表面形成90度以外的角度時，對本領域技術人員而言容易(想到)的是，改變每個葉片的幾何形狀，以允許當在覆蓋有水的道路上驅動時花紋溝的橫截面打開。此外，在不脫離由權利要求所限定的本發明的範圍的情況下，本領域技術人員可根據所追求的目標將本文所描述的變型彼此組合。