本发明专利技术为一种轮胎(1)，所述轮胎具有第一胎肩面(10)和第二胎肩面(50)以及至少一个中间胎面(20-40)，所述中间胎面被定位在所述第一胎肩面(10)和所述第二胎肩面(50)之间，使得所述胎面围绕所述轮胎的周围延伸并且形成围绕所述轮胎的周围延伸的花纹沟(A-D)，所述胎面包含基本上彼此平行对齐并以某种方式取向以降低轮胎面噪声的强化纤维。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低噪声轮胎
技术介绍
1.专利
本专利技术涉及能降低轮胎噪声的结构和组合物。 2.相关领域说明客车和卡车轮胎的性能需要不断改善。关键性能属性包括噪声、操纵稳定性、磨损、滚动阻力和行驶舒适性。然而，因为轮胎公司致カ于降低汽车和卡车轮胎产生的噪声，所以降低轮胎噪声正在成为业界关注的焦点。2012年，欧盟将实施立法以使轮胎的通过噪声降低4-6分贝。某些纤维已用于高性能轮胎的生产。公布的美国专利申请2002/0069948教导了以很大程度上垂直于轮胎表面的角度使用短纤维。这些构造的目的据称是为了改善操纵稳定性和/或提高加速度。公布的美国专利申请2007/0221303在构造中使用了能增强胎面方向性刚度的短纤维。这些纤维据称略微垂直于胎面的纵向、周向方向而排列。美国专利4，871，004公开了芳族聚酰胺加固的弾性体，其中短的、不连续的、纤丝化芳族聚酰胺纤维分散在橡胶中，其据称可使横向硬度和模量最大化。然而，上述參考中的任何一者均未指示为有益于噪声降低。转让给E.I.duPont de Nemours and Company的美国临时申请61/161，873 (现在的美国专利公布2010/0233669)涉及对橡胶胎面块的各向异性加固以控制由胎面块、胎基和路面形成的管内的无用空气抽吸和共振，但已发现，致カ于轮胎总体结构可提供针对噪声降低的进ー步有益效果。附图简沭附图说明图1A-1C为轮胎的示意图。图2为由两个轮胎胎面、胎基和路面限定的花纹沟所形成的管的示意图。图3示出了具有在多种方向延伸的花纹沟的轮胎中噪声生成的图形描绘。专利技术详沭图IA示出了轮胎表面,其具有两个外侧区域胎肩面(shoulder tread) 10和胎肩面50以及三个相对较窄的胎面内侧区域20-40，所述全部区域在轮胎周围延伸。胎肩面10和50具有邻近轮胎边缘的外侧部分。此外，胎肩面10和50具有分别邻近花纹沟A和花纹沟D的内侧部分。胎面区域边界形成花纹沟Α-D。图IA进ー步指示了针对将会在本说明书中提及的轮胎的取向。周向为沿轮胎行进的方向并且由X轴指示。轴向为横穿胎面的方向并且由Y轴指示。径向为到胎面内的垂直于路面的方向并且由Z轴指示。为了阐明空间关系，路面在XY平面中。若干个物理机制导致轮胎中无用噪声生成。其中一个称为空气抽吸。当胎面区域在与路面接触期间沿横向或周向膨胀时会产生空气抽吸，从而使周围的空气移动。空气抽吸可源自1)在受约束的空间受到胎面变形挤压时介于相邻胎面之间的空间，或2)单ー胎面的横向或周向运动。两种途径中更显著的是在两个邻近胎面与路面发生接触而朝彼此膨胀时从介于胎面之间的体积中抽吸空气。可沿周向或轴向抽吸出空气。可通过三种效应进一步加剧空气抽吸，I)管共振，2) Helmholtz共振，和3)喇叭效应。管可由两种方式形成。第一种为图2中示意性示出的介于胎面区域和路面之间的管。在那种情况下，管60由胎面区域形成于侧面，由胎基62形成于顶部，以及由路面形成于底部。例如图IC中示出的第二种方式为利用刀槽花纹(sipe) 11，其为按某一深度切割到胎肩面区域10和50内的小花纹沟。在那种情况下，管壁由刀槽花纹壁形成于侧面，由刀槽花纹切割到胎面区域内的深度形成于顶部，并且由路面形成于底部。每种管均具有自然共振频率，正如管风琴或其它风动乐器中的管一祥。当管共振与胎面区域的激发频率重合吋，会发生噪声放大。 Helmholtz共振发生在胎面和路面接ロ的区域中。Helmholtz共振通过在相邻胎面形成的空气腔体中先增压随后释放压カ而生成。因为腔体恰好在其相邻胎面到达轮胎接地面之前体积减小，因此截留体积中的压カ上升。当该高压空气恰好在胎面关闭腔体之前通过小狭缝排出时，即产生Helmholtz噪声。Helmholtz噪声可在周向和轴向上产生。当路面和轮胎组合以形成喇叭的形状吋，即发生喇叭效应。这最显著地发生在轮胎的正面和轮胎的背面。在上述两种情况下，喇叭的顶部由轮胎的周围限定，而喇叭的底部由路面限定。这在较小程度上也发生在轮胎的侧面，其中喇叭的顶部由路面附近的胎体限定，而喇叭的底部由路面限定。中心胎面20-40中的胎面包含取向成轴向取向的纤维以控制花纹沟A、B、C和D中的空气抽吸和管共振，并且因此降低周围噪声(正面和背面两者)。除了实现较低空气抽吸之外，还通过避免径向加固而保持胎面径向一致性。胎肩面10和50中的加固可以两种不同排列存在，具体取决于刀槽花纹11的位置。当如图IA所示，胎肩面10或50中任一者的外侧部分包含分别在胎面的外侧开始但不延伸到花纹沟A或D内的刀槽花纹时，使用第一排列。在这种情况下，纤维在不存在刀槽花纹的邻近花纹沟A和D的区域中为沿轴向，但针对位于胎面外侧部分的刀槽花紋，纤维为沿周向并且基本上垂直于刀槽花紋。轴向加固进ー步降低花纹沟A和D中的空气抽吸。围绕刀槽花纹的周向加固会降低刀槽花纹中以及沿周向的相邻胎面之间的空气抽吸。当如图IB所示,胎面包含从胎面外侧延伸到花纹沟A或D内或者当如图IC所示，刀槽花纹在胎面内开始并且延伸到花纹沟A或D内时，使用第二排列。在这种情况下，加固的胎肩面区域10和50具有基本上垂直于刀槽花纹的沿周向的纤维。围绕刀槽花纹的周向加固降低刀槽花纹中以及沿周向的相邻胎面之间的空气抽吸。应当认识到，在正常使用中的载体轮胎通常具有相当复杂的胎面花纹，因为它由具有不同长度、深度和取向的多个花纹沟和刀槽花纹组成。就这点而论，胎面中同样有多个区域，可以在其中定位主题单向短纤维以实现胎面加固，从而使预期的轮胎噪声降低。例如，图3利用具有花纹沟的轮胎的简化图以图形形式描绘了根据速度生成的噪声，所述花纹沟在全周向(针对周向为0° )至也称为横向(针对周向为90° )的全轴向范围内变化，其分别命名为GO和G90。图3也包括具有针对周向成45°、60°和75°角度的花纹沟的轮胎数据，所述角度分别命名为G45、G60和G75。认识到光滑轮胎将不具有管来表现出管共振，但就正常街道行驶而言也将是不可接受的，此类轮胎的数据被展示为最低噪声基线。就G90而言，强化纤维将沿周向加入胎面中以限制花纹沟壁沿周向的运动。就GO而言，强化纤维将沿轴向加入胎面中以限制花纹沟壁沿轴向的运动。就具有角度取向(G45、G60和G75)的花纹沟的那些轮胎而言，基本上垂直于花纹沟特定角度基线取向的强化纤维将被加入胎面中。相似地，强化纤维可加入具有在轴向、周向上的刀槽花纹或具有角度取向的刀槽花纹的轮胎中，并且基本上垂直于刀槽花纹特定角度基线取向的强化纤维将被加入胎面中。实质上，强化纤维优选地垂直加入花纹沟或刀槽花纹的长度尺寸中。如上面所指出，花纹沟在其总体长度、其宽度或其深度上可有很大差别，但全部均可形成在某种程度上将生成噪声的管。然而，为每个此类花纹沟部分提供特定取向既昂贵又耗时。无论如何，噪声的显著降低可通过在生成最大噪声的轮胎中的位置适当放置单向纤维而实现。进一步指出的是，纤维可以作为加固沿横穿轮胎胎冠的径向加入胎基中，胎冠由管60的顶部62表示,如图2中所示。重要的是，可实现本专利技术多种实施方案中的噪声生成的降低而不大量丢失其它性能参数。事实上，预期轮胎会由于降低了存在加固位置处的橡胶变形而表现出降低的滚动 阻力，以及由于降低了存在加固的区域本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.18 US 61/2878081.轮胎，所述轮胎具有第一胎肩面和第二胎肩面以及至少ー个中间胎面，所述至少一个中间胎面被定位在所述第一胎肩面和所述第二胎肩面之间，使得所述胎面围绕所述轮胎的周围延伸并形成围绕所述轮胎的周围延伸的花纹沟，所述胎面包含基本上彼此平行对齐并以某种方式取向以降低轮胎面噪声的強化纤维。2.根据权利要求I的轮胎，其中所述第一胎肩面和所述第二胎肩面中的至少ー个具有内侧部分和外侧部分并且包含多个基本上轴向取向的刀槽花纹，并且所述强化纤维基本上垂直于所述刀槽花紋。3.根据权利要求2的轮胎，其中所述第一胎肩面和所述第二胎肩面中的至少ー个中的刀槽花纹主要位于所述外侧部分中并且不向内延伸以便与所述花纹沟相交。4.根据权利要求2的轮胎，其中所述第一胎肩面和所述第二胎肩面中的至少ー个中的刀槽花纹主要位于所述内侧部分中并且与所述花纹沟相交，但不延伸到所述第一胎肩面和所述第二胎肩面的外侧部分中。5.根据权利要求2的轮胎...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·拉蒙蒂亚，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：
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