CN113910836B - 一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轮胎领域，尤其是一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎。该轮胎的胎面花纹结构包括沿轮胎周向延伸的中间肋条、边肋条和肩部肋条，中间肋条内设置有多个横向延伸且两端分别与左、右两条第一纵向主沟连通的中间肋倒边钢片沟槽和中间肋钢片沟槽；边肋条上设置有多个C型钢片沟槽、边肋倒边钢片沟槽和边肋短钢片沟槽，C型钢片沟槽包括横向部和竖向部，边肋倒边钢片沟槽横向延伸且两端分别与第一纵向主沟和第二纵向主沟连通，边肋倒边钢片沟槽与竖向部相交形成十字形；边肋短钢片沟槽横向延伸，外端与相邻的第二纵向主沟连通；肩部肋条内设置有横向延伸的肩部短钢片沟槽及在上下相邻的两个肩部横沟间的肩部长钢片沟槽。本专利有效降低噪音。

Description

一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎

技术领域

本发明涉及轮胎领域，尤其是一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎。

背景技术

电动汽车(Battery Electric Vehicles，BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。纯电动汽车的可充电电池主要有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等，这些电池可以提供纯电动汽车动力。同时，纯电动汽车也通过电池来储存电能，驱动电机运转，让车辆正常行驶。随着汽车行业的发展，人们对轮胎的性能要求也越来越高，噪声无论对驾驶者还是乘坐人员都是不受欢迎的，在欧盟，针对噪音、湿滑、滚阻等出台标签法，我国也正在开展绿色轮胎产品评价法规的制定，目的就是加快轮胎行业研制低噪音、强抓地力、低滚阻的轮胎。

轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，保证车轮和路面有良好的附着性、提高汽车的牵引性、制动性和通过性、承受着汽车的重量等，因此轮胎性能也越来越被重视。电动汽车不同于传统汽车，电动机代替了燃油机，电动机有更静音的特点，所以在降噪性能方面对电动车轮胎提出了更高的要求,进而电动车轮胎的设计方式也要在普通燃油车轮胎上做出改进。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎，通过在花纹条上设置不同形状和角度的钢片沟槽，有效减低噪音。

为本发明的目的，采用以下技术方案予以实施：

一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎，该轮胎的胎面花纹结构包括沿轮胎周向延伸的中间肋条、边肋条和肩部肋条，中间肋条位于轮胎的中央，中间肋条的左、右两侧由内向外依次设置有边肋条和肩部肋条；中间肋条的中心设置有沿周向延伸的赤道线，该轮胎的胎面花纹结构关于所述赤道线上的每一节距中心点成中心对称；中间肋条和边肋条之间形成第一纵向主沟，边肋条和肩部肋条之间形成第二纵向主沟，肩部肋条内部设置有沿纵向延伸的副沟和多段沿横向延伸的肩部横沟；肩部横沟的内端不与第二纵向主沟连接；

中间肋条内设置有多个横向延伸且两端分别与左、右两条第一纵向主沟连通的中间肋倒边钢片沟槽和中间肋钢片沟槽，中间肋倒边钢片沟槽和中间肋钢片沟槽沿纵向交替设置；中间肋倒边钢片沟槽的顶部设置有倒边；

边肋条上设置有多个C型钢片沟槽、边肋倒边钢片沟槽和边肋短钢片沟槽，C型钢片沟槽包括横向部和竖向部，横向部有两个且成上下分布，两个横向部的外端与相邻的第一纵向主沟连通，两个横向部的内端通过竖向部连接；边肋倒边钢片沟槽横向延伸且两端分别与第一纵向主沟和第二纵向主沟连通，边肋倒边钢片沟槽与竖向部相交形成十字形；边肋倒边钢片沟槽的顶部设置有倒边；边肋短钢片沟槽横向延伸，边肋短钢片沟槽的外端与相邻的第二纵向主沟连通，边肋短钢片沟槽的内端高度与横向部平齐，但不与横向部连接；

肩部肋条内还设置有横向延伸且连通第二纵向主沟、副沟和肩部横沟的肩部短钢片沟槽以及位于上、下相邻的两个肩部横沟之间的肩部长钢片沟槽。

作为优选，轮胎节距L13为23-35mm，肩部横沟与边肋倒边钢片沟槽沿轮胎周向错位1/2轮胎节距，肩部横沟距离节距线的距离L10为轮胎节距L13的1/5。

作为优选，肩部横沟沿轮胎周向的宽度L9为2mm～2.3mm，肩部横沟与水平方向的夹角α为逆时针旋转2°～5°。

作为优选，当节距长度≤26mm，上、下相邻的两个肩部横沟之间设置一个肩部长钢片沟槽；当节距长度＞26mm，上、下相邻的两个肩部横沟之间设置两个肩部长钢片沟槽。

作为优选，中间肋条的宽度L4和边肋条的宽度L5的比值L4/L5＝0.95～1.05，肩部肋条的宽度L6等于边肋条的宽度L5的1.25～1.35倍。

作为优选，肩部短钢片沟槽的宽度L7小于等于轮胎肩部宽度L6的三分之一。

作为优选，中间肋倒边钢片沟槽和中间肋钢片沟槽与水平方向的夹角均为β，β＝2°～5°。

作为优选，中间肋倒边钢片沟槽和边肋倒边钢片沟槽沿轮胎周向的的宽度为0.5～0.8mm；中间肋倒边钢片沟槽和边肋倒边钢片沟槽倒边宽度L11不小于0.7mm，倒边深度L12不小于0.7mm。

作为优选，竖向部与赤道线平行或构成一定的夹角；横向部水平夹角γ为逆时针旋转2°～5°；边肋倒边钢片沟槽等分竖向部，边肋倒边钢片沟槽与水平方向的夹角ε逆时针旋转10°～20°。

作为优选，边肋短钢片沟槽的内端与横向部的水平距离为L8，L8不小于1mm；边肋短钢片沟槽与水平方向的夹角为逆时针旋转10°～20°。

综上所述，本发明的优点是中间肋条、边肋条和肩部肋条内设置有不同的钢片沟槽，且各个花纹条之间的钢片沟槽夹角不同，且相互错开，杜绝共振现象，有利于降低噪音。

附图说明

图1和图2为轮胎花纹结构的平面展开图。

图3为图1中中间肋倒边钢片沟槽和边肋倒边钢片沟槽的剖视图。

图4为比较例5的胎面展开图。

图5为比较例6的胎面展开图。

图6为比较例7的胎面展开图。

具体实施方式

以下，基于附图1到3，对本发明的一个实施方式进行说明。

在图1中示出本实施方式的电动车轮胎(以下，有时简称为“轮胎”)的胎面部C。该轮胎的骨架材料采用全芳纶材料。如图1所示，赤道线A位于花纹展开后宽度方向的中心，且周向360°环绕轮胎，两侧花纹以赤道线A为轴中心对称。

该轮胎的胎面花纹结构包括沿轮胎周向延伸的中间肋条1、边肋条2和肩部肋条3，中间肋条1位于轮胎的中央，中间肋条1的左、右两侧由内向外依次设置有边肋条2和肩部肋条3。中间肋条1的中心设置有沿周向延伸的赤道线A，该轮胎的胎面花纹结构关于所述赤道线A上的每一节距中心点成中心对称。中间肋条1和边肋条2之间形成第一纵向主沟4，边肋条2和肩部肋条3之间形成第二纵向主沟5，肩部肋条3内部设置有沿纵向延伸的副沟6和多段沿横向延伸的肩部横沟7。肩部横沟7的内端不与第二纵向主沟5连接。

如图2所示，第一纵向主沟4的宽度为L1，第二纵向主沟5的宽度为L2，副沟6的宽度为L3。中间肋条1的宽度L4和边肋条2的宽度L5的比值L4/L5＝0.95～1.05，肩部肋条3的宽度L6等于边肋条2的宽度L5的1.25～1.35倍。肩部横沟7沿轮胎周向的宽度L9为2mm～2.3mm，肩部横沟7与水平方向的夹角α为逆时针旋转2°～5°。

如图1所示，中间肋条1内设置有多个横向延伸且两端分别与左、右两条第一纵向主沟4连通的中间肋倒边钢片沟槽11和中间肋钢片沟槽12，中间肋倒边钢片沟槽11和中间肋钢片沟槽12沿纵向交替设置。中间肋倒边钢片沟槽11的顶部设置有倒边。

如图2所示，中间肋倒边钢片沟槽11和中间肋钢片沟槽12与水平方向的夹角均为β，β＝2°～5°。如图3所示，中间肋倒边钢片沟槽11倒边宽度L11不小于0.7mm，倒边深度L12不小于0.7mm。中间肋倒边钢片沟槽11沿轮胎周向的宽度为0.5～0.8mm。

如图1所示，边肋条2上设置有多个C型钢片沟槽21、边肋倒边钢片沟槽22和边肋短钢片沟槽23，C型钢片沟槽21包括横向部211和竖向部212，横向部211有两个且成上下分布，两个横向部211的外端与相邻的第一纵向主沟4连通，两个横向部211的内端通过竖向部212连接。边肋倒边钢片沟槽22横向延伸且两端分别与第一纵向主沟4和第二纵向主沟5连通，边肋倒边钢片沟槽22与竖向部212相交形成十字形。边肋倒边钢片沟槽22的顶部设置有倒边。边肋短钢片沟槽23横向延伸，边肋短钢片沟槽23的外端与相邻的第二纵向主沟5连通，边肋短钢片沟槽23的内端高度与横向部211平齐，但不与横向部211连接。

如图2所示，竖向部212与赤道线平行或构成一定的夹角。横向部211水平夹角γ为逆时针旋转2°-5°。边肋倒边钢片沟槽22等分竖向部212，边肋倒边钢片沟槽22与水平方向的夹角ε逆时针旋转10°～20°。中间肋倒边钢片沟槽11和边肋倒边钢片沟槽22沿轮胎周向错位设置。边肋短钢片沟槽23与横向部211之间的水平距离为L8，L8不小于1mm。边肋短钢片沟槽23与水平方向的夹角为逆时针旋转10°～20°。如图3所示，边肋倒边钢片沟槽22倒边宽度L11不小于0.7mm，倒边深度L12不小于0.7mm。边肋倒边钢片沟槽22沿轮胎周向的宽度为0.5～0.8mm。

如图1所示，肩部肋条3内还设置有横向延伸且连通第二纵向主沟5、副沟6和肩部横沟7的肩部短钢片沟槽31以及位于上、下相邻的两个肩部横沟7之间的肩部长钢片沟槽32，肩部长钢片沟槽32延伸方向与肩部横沟7平行。

如图2所示，肩部短钢片沟槽31的宽度L7小于等于轮胎肩部宽度L6的三分之一。轮胎节距L13为23～35mm，肩部横沟7与边肋倒边钢片沟槽22沿轮胎周向错位1/2轮胎节距，肩部横沟7距离节距线的距离L10为轮胎节距L13的1/5。

当节距长度≤26mm，上、下相邻的两个肩部横沟7之间设置一个肩部长钢片沟槽32；当节距长度＞26mm，上、下相邻的两个肩部横沟7之间设置两个肩部长钢片沟槽32。

赤道线A两侧的胎面线B是对正规状态的轮胎施加正规载荷并以0°外倾角接地于平面时轮胎轴向最外侧的接地位置。正规状态是轮胎轮辋安装于正规轮辋并且填充有正规内压,而且无负荷的状态。在本说明书中，在无特别说明的情况下，轮胎各部分的尺寸等是正规状态下测定的值。

“正规轮辋”是在包含轮胎所依据的规格体系中，按照轮胎规定其规格的轮辋。例如若为JATMA则为“标准轮辋”。若TRA则为“设计轮辋(Design Rim)”。若为ETRTO则为“测量轮辋(Measuring Rim)。

“正规内压”是在包含轮胎所依据的规格体系中，按照轮胎规定各规格的空气压力。若为JATMA则为“最高空气压力”。若为TRA则为TIRE表“LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES”中记载的最大值。若为ETRTO则为“INFLATION PRESSURE”。

“正规载荷”是在包含轮胎所依据的规格体系中,按照轮胎规定各规格的载荷。若为JATMA则为“最大施加能力”。若为TRA则为TIRE表“LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES中记载的最大值。若为ETRTO则为“LOAD CAPACITY”。

胎面接地宽度TAW是上述正规状态的轮胎的胎面线B之间的轮胎轴向的距离。

如图2所示，节距线沿轮胎轴向布置，相邻两条节距线构成一个节距，胎面部C由大小不同的节距拼合而成，节距长度pitch length优选为23～35mm。

赤道线两侧节距线不错位，保持在同一水平线上，节距线和胎面线构成长方形。节距的赤道中心点是中心对称旋转复制基点。

肩部横沟7距离节距线的长度L10决定了赤道线两侧肩部横沟7的错位程度，L10长度优选为节距总长度pitch length的1/5左右。

以上，对本发明的电动车用轮胎进行了详细地说明,但本发明不限定于上述具体实施方式,当然能够变更为各种方式来实施。

作为实施例，基于表1的规格制作了具有图1的基本图案的尺寸为205/55R16的电动车用轮胎胎面DAT文件。DAT文件为胎面仿真分析用文件。

作为比较例1至比较例8，如图2所示，制作了配置不同参数的电动车轮胎胎面。仿真分析了各个轮胎的噪音性能。

作为比较例1，如图2所示，水平距离参数L8设置为0。其余参数与实施例保持一致。

作为比较例2，如图2所示，水平距离参数L7设置为0。其余参数与实施例保持一致。

作为比较例3，如图2所示，肩部横沟7的倾斜角度α逆时针旋转5°。其余参数与实施例保持一致。

作为比较例4，如图2所示，肩部横沟7宽度L9由2.3改为3。其余参数与实施例保持一致。

作为比较例5，如图4所示，中间肋倒边钢片沟槽11与中间肋钢片沟槽22没有错位。其余参数与实施例保持一致。

作为比较例6，如图5所示，中间肋钢片沟槽22用沟代替。沟的宽度与中间肋钢片沟槽22胎面开口宽度一致。其余参数与实施例保持一致。

作为比较例7，如图6所示，相邻肩部横沟7等分设置一根肩部长钢片沟槽32。其余参数与实施例保持一致。

作为比较例8，如图2所示，L10长度设置为节距总长度pitch length的1/2。其余参数与实施例保持一致。

各个轮胎的共同规格为205/55R16。MAX.LOAD 615kg(1356LBS)，MAX.PRESS.300kPa(44PSI)，TREAD PLIES:2POLYESTER+2STEEL+1NYLON，SIDEWALL PLIES:2POLYESTER。

仿真软件：花纹设计分析***。

<噪音性能>

在轮胎花纹噪声发声机理分析的基础上，建立了一种适于计算机仿真分析的轮胎花纹噪声物理试验模型。轮胎花纹噪声评价分为主观评价和客观评价。A计权总声压级是客观评价最主要的参数之一，它反映了噪声的客观特性，也兼顾了人的心理和生理等主观因素。轮胎在80km/h速度下进行噪声模拟分析，将测得的值用最大为100的指数表示。

测试结果如表1所示。

表1：

	实施例	比较例1	比较例2	比较例3	比较例4	比较例5	比较例6	比较例7	比较例8
										轮胎接地饱和度(％)	71.3	71.3	70.5	71.3	70.8	71.3	69.5	71.95	71.6
花纹沟深(m)	6.5	6.5	6.5	6.5	6.5	6.5	6.5	6.5	6.5
										LGD(横沟密度＝沟纵方向投影长度之和/接地面积)	1.0192	1.0264	1.062	0.9398	1.2191	1.0192	1.0538	1.0213	0.9988
CGD(纵沟密度＝沟横方向投影长度之和/接地面积)	3.4723	3.4893	3.3077	3.418	3.4222	3.4723	3.4126	3.4186	3.4723
										SIPE密度＝sipe长度总和/接地面积	0.0632	0.0630	0.0609	0.0638	0.0646	0.0632	0.0628	0.0540	0.0634
噪音指数	100	99	94	99	96	98	97	95	92

本专利中的中间肋条1、边肋条2和肩部肋条3内设置有不同的钢片沟槽，且各个花纹条之间的钢片沟槽夹角不同，且相互错开，杜绝共振现象，有利于降低噪音。

Claims (8)

1.一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎，其特征在于，该轮胎的胎面花纹结构包括沿轮胎周向延伸的中间肋条（1）、边肋条（2）和肩部肋条（3），中间肋条（1）位于轮胎的中央，中间肋条（1）的左、右两侧由内向外依次设置有边肋条（2）和肩部肋条（3）；中间肋条（1）的中心设置有沿周向延伸的赤道线，该轮胎的胎面花纹结构关于所述赤道线上的每一节距中心点成中心对称；中间肋条（1）和边肋条（2）之间形成第一纵向主沟（4），边肋条（2）和肩部肋条（3）之间形成第二纵向主沟（5），肩部肋条（3）内部设置有沿纵向延伸的副沟（6）和多段沿横向延伸的肩部横沟（7）；肩部横沟（7）的内端不与第二纵向主沟（5）连接；

中间肋条（1）内设置有多个横向延伸且两端分别与左、右两条第一纵向主沟（4）连通的中间肋倒边钢片沟槽（11）和中间肋钢片沟槽（12），中间肋倒边钢片沟槽（11）和中间肋钢片沟槽（12）沿纵向交替设置；中间肋倒边钢片沟槽（11）的顶部设置有倒边； 边肋条（2）上设置有多个C型钢片沟槽（21）、边肋倒边钢片沟槽（22）和边肋短钢片沟槽（23），C型钢片沟槽（21）包括横向部（211）和竖向部（212），横向部（211）有两个且成上下分布，两个横向部（211）的外端与相邻的第一纵向主沟（4）连通， 两个横向部（211）的内端通过竖向部（212）连接；边肋倒边钢片沟槽（22）横向延伸且两端分别与第一纵向主沟（4）和第二纵向主沟（5）连通，边肋倒边钢片沟槽（22）与竖向部（212）相交形成十字形；边肋倒边钢片沟槽（22）的顶部设置有倒边；边肋短钢片沟槽（23）横向延伸，边肋短钢片沟槽（23）的外端与相邻的第二纵向主沟（5）连通，边肋短钢片沟槽（23）的内端高度与横向部（211）平齐，但不与横向部（211）连接；

肩部肋条（3）内还设置有横向延伸且连通第二纵向主沟（5）、副沟（6）和肩部横沟（7）的肩部短钢片沟槽（31）以及位于上、下相邻的两个肩部横沟（7）之间的肩部长钢片沟槽（32）；

中间肋条的宽度L4和边肋条的宽度L5的比值L4/L5=0.95~1.05，肩部肋条的宽度L6等于边肋条的宽度L5的1.25~1.35倍；肩部短钢片沟槽（31）的宽度L7小于等于轮胎肩部宽度L6的三分之一。

2.根据权利要求1所述的一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎，其特征在于，轮胎节距L13为23-35mm，肩部横沟（7）与边肋倒边钢片沟槽（22）沿轮胎周向错位1/2轮胎节距，肩部横沟（7）距离节距线的距离L10为轮胎节距L13的1/5。

3.根据权利要求1所述的一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎，其特征在于，肩部横沟（7）沿轮胎周向的宽度L9为2mm~2.3mm，肩部横沟（7）与水平方向的夹角α为逆时针旋转2°~5°。

4.根据权利要求1所述的一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎，其特征在于，当节距长度≤26mm，上、下相邻的两个肩部横沟（7）之间设置一个肩部长钢片沟槽（32）；当节距长度＞26mm，上、下相邻的两个肩部横沟（7）之间设置两个肩部长钢片沟槽（32）。

5.根据权利要求1所述的一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎，其特征在于，中间肋倒边钢片沟槽（11）和中间肋钢片沟槽（12）与水平方向的夹角均为β，β=2°~5°。

6.根据权利要求1所述的一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎，其特征在于，中间肋倒边钢片沟槽（11）和边肋倒边钢片沟槽（22）沿轮胎周向的的宽度为0.5-0.8mm；中间肋倒边钢片沟槽（11）和边肋倒边钢片沟槽（22）倒边宽度L11不小于0.7mm，倒边深度L12不小于0.7mm。

7.根据权利要求1所述的一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎，其特征在于，竖向部（212）与赤道线平行或构成一定的夹角；横向部（211）水平夹角γ为逆时针旋转2°-5°；边肋倒边钢片沟槽（22）等分竖向部（212），边肋倒边钢片沟槽（22）与水平方向的夹角ε逆时针旋转10°-20°。

8.根据权利要求1所述的一种降噪轮胎花纹的电动汽车轮胎，其特征在于，边肋短钢片沟槽（23）的内端与横向部（211）的水平距离为L8，L8不小于1mm；边肋短钢片沟槽（23）与水平方向的夹角为逆时针旋转10°-20°。