[实用新型]一种降低轮胎泵吸噪声的胎面花纹沟槽

说明书

本实用新型提供了一种降低轮胎花纹泵吸噪声的胎面花纹沟槽，其特征在于，所述胎面花纹沟槽的侧壁上设置至少一个向沟槽方向突出的弧形凸起，所述弧形凸起的弧形轮廓线的弦垂直于胎面花纹沟槽底面或者相对于胎面花纹沟槽底面的垂线向沟槽外侧倾斜。本实用新型能够控制花纹的变形量和变形方向，同时提高轮胎的噪声性能、轮胎的滚阻性能、滑水性能等多项性能。

技术领域

本实用新型涉及轮胎领域，尤其是一种降低轮胎泵吸噪声的胎面花纹沟槽。

背景技术

当车辆行驶速度在70km/h以上时，轮胎噪音成为主要的噪声源。特别是轮胎的气动噪音，是影响轮胎噪音的最主要的因素之一。如何优化轮胎花纹结构，改善轮胎花纹噪音越来越成为国内外学者和企业关注焦点。且花纹设计关系到轮胎的滚动阻力、湿滑性能。传统设计通过改变胎面配方无法实现三者之间的协同提升。

轮胎滚动过程中，纵向花纹沟槽在受到胎面变形的同时内部气流会产生噪声，横向花纹沟槽会产生明显的泵吸噪声。其原理主要就是在空气流经花纹沟槽的过程中会产生很多空气漩涡和脉动形式的空气蠕动；脉动的空气会对花纹沟壁作用产生不规侧的脉动压力，这是偶极子噪声源的主要形式，偶极子噪声在轮胎气动噪声中占有主要的部分；空气的漩涡的形成和破裂会产生四极子声源噪声，四极子声源噪声主要集中在花纹沟的出口后端，也就是沟槽中流动的空气与外部静止空气相互作用的区域，而四极子声源噪声在轮胎气动噪声中所占的比例相对较少。因此，如果能够有效控制轮胎纵向沟槽的噪声和横向花纹沟槽的泵吸噪声，就可以改善轮胎噪声性能。

为此，近年来有各种各样的技术措施来降低轮胎纵向花纹沟槽的噪声。如国内专利CN103101405A在沟槽中设置V型沟槽减小花纹的噪声，此专利虽然在一定程度上可以降低噪声，单这种设计会造成轮胎应力的集中，容易出现撕裂现象。韩国人在国内申请的专利CN103158438A通过在轮胎空腔内部加装吸音结构，来降低轮胎噪声，这种发明对于制造是很大的挑战，制造过程相当繁琐，会增加制造成本。国内专利CN103112320A通过设计花纹块，来降低花纹噪声，这种发明仅对花纹块的拐角处进行圆弧过渡，对整体轮胎噪声性能的提升显得微不足道。本发明这种新颖的花纹设计对噪声的性能有着显著的提高，而对于传统的改变胶料来提高轮胎性能显的力不从心。随着欧盟法规标签的实施绿色轮胎的推广和轮胎综合性能的重视，这就需要一款拥有创新设计理念的轮胎来突破传统设计的瓶颈。

实用新型内容

本实用新型旨在提出一种花纹沟侧壁曲线设计的花纹沟槽，能够使空气更稳定的流经花纹沟槽，减少空气漩涡的产生，进而可以减小花纹沟槽侧壁受到的压力脉动，对于声音的反射可以起到很好的散射作用，可以降低声音的集聚，减小气动噪声。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种降低轮胎花纹泵吸噪声的胎面花纹沟槽，其特征在于，所述胎面花纹沟槽的侧壁上设置至少一个向沟槽方向突出的弧形凸起，所述弧形凸起的弧形轮廓线的弦垂直于胎面花纹沟槽底面或者相对于胎面花纹沟槽底面的垂线向沟槽外侧倾斜。

进一步地，所述弧形凸起的数量为N个，弧形凸起数量N＝花纹沟槽的深度H/弧形凸起的圆弧半径R，N取整数。

进一步地，弧形凸起的圆弧半径R为沟槽深度的20％～60％，取2-15mm。

进一步地，所述弧形凸起的数量为1-15个。

进一步地，定义所述弧形凸起的最顶端为凸峰，所述弧形凸起的凸峰与弧形凸起的弧形轮廓线的弦之间的距离为0.5-3mm之间。

进一步地，所述弧形凸起的凸峰位于每一个弧形凸起的所述弦的中间位置。

进一步地，所述弧形凸起的凸峰位于每一个弧形凸起的所述弦的中间偏上或偏下的位置。

进一步地，所述弧形凸起的凸峰偏离每一个弧形凸起的所述弦的中间位置的距离为：