Шина с основными канавками для подавления шума

Настоящее изобретение относится к автомобильной промышленности. Шина содержит: участок канавки, который образован таким образом, что он продолжается в окружном направлении по периферии протектора шины; и рифленый участок, который образован на нижней и боковых поверхностях участка канавки. Рифленый участок предназначен для уменьшения шумовой энергии за счет сужения траектории потока воздуха, когда участок канавки и земля контактируют друг с другом. Технический результат - уменьшения шума от резонанса шин. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к шине с основными канавками для подавления шума и, в частности, к шине с основными канавками для подавления шума для уменьшения шума от резонанса шины.

Уровень техники

Транспортное средство, движущееся вперед с помощью катящихся колес, по существу, неизбежно производит шум. Однако шум, например, звук двигателя, слышный внутри и снаружи транспортного средства, шум встречного потока воздуха (шум ветра) и т.д. во время движения всегда раздражает водителя и пассажиров. По этой причине общепринятым является блокировка шума с помощью звукоизоляционного материала, звукопоглощающего материала и т.д.

Однако министерство охраны окружающей среды недавно объявило о внедрении «системы индикации характеристик изоляции шума шин» согласно решению Европейского союза (EU) от 2019 года. В ответ на это до внедрения указанной системы были выполнены технологические разработки для снижения шума. В частности, в то время как в прошлом внимание было сосредоточено на уменьшении генерирования шума внутри транспортного средства, например, в двигателе, увеличились случаи применения технологии обеспечения низкого уровня на начальном этапе проектирования шин для сведения к минимуму шума, генерируемого снаружи транспортного средства, например, в шине.

В частности, требуется, чтобы шины для электрических транспортных средств, доля которых на рынке в последние годы быстро увеличивается, имели шумовые характеристики, отличающиеся от шумовых характеристик транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания (ДВС).

Например, в случае транспортного средства с ДВС шум двигателя, обусловливает наибольший уровень шума по всему диапазону внутреннего шума. Однако, поскольку электрическое транспортное средство не содержит указанный двигатель, оно имеет общий низкий уровень шума и наибольший уровень шума, генерируемый в шинах. Следовательно, низкий уровень шума постепенно становится все более важным.

Пиковое значение из-за трубного резонанса возникает в диапазоне 1 кГц от шума шины, и полученный эффект составляет очень большую долю в общем шуме. В частности, когда основная канавка в направлении движения шины контактирует с землей, земля и основная канавка образуют форму трубы. Здесь шум от трубного резонанса генерируется в диапазоне 1 кГц из-за потока трубоообразной формы внутри основной канавки.

Следовательно, существует необходимость в технологии для уменьшения шума от трубного резонанса, генерируемого в основной канавке шины.

Существующий документ

(Патентный документ 1) Корейский патент №10-1957640

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить вышеуказанные проблемы и предложить шину с основными канавками для подавления шума для уменьшения шума от резонанса шины.

Техническая проблема, которая должна быть решена с помощью этого документа, не ограничивается до вышеупомянутых технических проблем. Другие технические проблемы, не упомянутые выше, станут понятны специалисту средней квалификации в этой области из приведенного ниже описания.

Вариант выполнения представляет собой шину с основными канавками для подавления шума. Шина содержит: участок канавки, который образован таким образом, что он продолжается в окружном направлении по периферии протектора шины; и рифленый участок, который образован на нижней и боковых поверхностях участка канавки. Рифленый участок предназначен для уменьшения шумовой энергии за счет сужения траектории потока воздуха, когда участок канавки и земля контактируют друг с другом.

По варианту выполнения настоящего изобретения рифленый участок содержит: первый выступ, который образован на нижней поверхности участка канавки и продолжается в направлении ширины участка канавки; второй выступ, который образован, таким образом, что он продолжается в направлении высоты одной боковой стороны участка канавки и продолжается от одного конца первого выступа; и третий выступ, который образован таким образом, что он продолжается в направлении высоты другой боковой стороны участка канавки и продолжается от другого конца первого выступа.

По варианту выполнения настоящего изобретения предусмотрено множество рифленых участков. Множество рифленых участков образовано таким образом, что они продолжаются в форме зигзагов в продольном направлении участка канавки и продолжаются совместно или на расстоянии друг от друга.

По варианту выполнения настоящего изобретения один конец второго выступа соединен с первым выступом, и другой конец второго выступа соединен со вторым выступом смежного рифленого участка. Один конец третьего выступа соединен с первым выступом, и другой конец третьего выступа соединен с третьим выступом смежного рифленого участка.

По варианту выполнения настоящего изобретения высота выступа рифленого участка больше 0 и меньше или равна 0,8 мм.

По варианту выполнения настоящего изобретения высоты второго выступа и третьего выступа постепенно уменьшаются в направлении их верхних участков.

По варианту выполнения настоящего изобретения толщина рифленого участка составляет 0,6-1,2 мм.

По варианту выполнения настоящего изобретения радиус соединительного участка между первым выступом и вторым выступом и радиус соединительного участка между первым выступом и третьим выступом соответствуют полным радиусам 2,5 м.

По варианту выполнения настоящего изобретения рифленый участок соединен в форме зигзагов, так что шаговый интервал составляет 10-30 мм.

По варианту выполнения настоящего изобретения предлагается множество основных канавок для подавления шума, содержащих участок канавки и рифленый участок. Высота выступа, толщина и радиус рифленого участка каждой из основных канавок для подавления шума соответствуют указанным параметрам формы участка канавки.

Преимущественные эффекты

По варианту выполнения настоящего изобретения, который имеет вышеописанное конструктивное исполнение, пик шума от трубного резонанса уменьшается за счет формирования заданной формы канавки шины, так что уменьшается шум, генерируемый шиной во время движения.

Кроме того, по варианту выполнения настоящего изобретения, даже если в канавке шины образован рифленый участок для уменьшения пика шума от трубного резонанса, функция выпуска воды из канавки не может ухудшиться.

Эффект настоящего описания не ограничивается до вышеописанных эффектов, и должен истолковываться как включающий в себя все эффекты, которые могут быть получены из конструктивного исполнения, представленного в подробном описании или формуле изобретения настоящей заявки.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 перспективный вид шины с основными канавками для подавления шума по варианту выполнения настоящего изобретения;

фиг. 2 вид в разрезе основной канавки для подавления шума по варианту выполнения настоящего изобретения;

фиг. 3 - вид сверху рифленого участка по варианту выполнения настоящего изобретения;

фиг. 4 вид шины с основными канавками для подавления шума по варианту выполнения настоящего изобретения;

фиг. 5 график, показывающий область, где возникает пик шума от трубного резонанса;

фиг. 6 - график, показывающий сравнение результатов обычного примера и шума от трубного резонанса макетной конструкции настоящего изобретения

фиг. 7 - график, показывающий сравнение результатов обычного примера и шума от трубного резонанса реального изделия настоящего изобретения; и

фиг. 8 и фиг. 9 - графики, показывающие шум от трубного резонанса согласно форме рифленого участка варианта выполнения настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Далее по тексту настоящее описание представлено со ссылкой на приложенные чертежи. Однако настоящее описание может быть выполнено в различных формах и не ограничивается до варианта выполнения, описанного в настоящей заявке. На чертежах части, не имеющие отношения к описанию, не показаны для упрощения описания настоящего изобретения. В настоящем патентном документе сходные номера позиций относятся к сходным частям.

На протяжении всего объема описания упоминание, что участок «соединен (достигает, находится в контакте, скомбинирован)» с другим участком, означает не только «непосредственно соединен», но также «косвенно соединен» с помощью другого элемента, расположенного между ними. Кроме того, когда упоминается, что участок «включает» в себя компонент, это означает, что участок не исключает, но также включает в себя другие элементы, если специально не оговорено иное.

Термины, используемые в настоящей заявке, предусмотрены только для описания конкретных вариантов выполнения настоящего изобретения и не предназначены для ограничения. Выражение в форме единственного числа включает в себя выражение в форме множественного числа, если в контексте явно не упомянуто иное. В настоящей заявке следует принять во внимание, что термин «включать в себя» или «содержать» и т.п. предназначен для определения характеристик, чисел, этапов, операций, компонентов, частей или любых их комбинаций, которые упоминаются в заявке, и не предназначен для того, чтобы заранее исключать возможность существования или добавления, по меньшей мере, одной другой характеристики, номера, этапа, операции, компонента, части или любой их комбинации.

Далее по тексту варианты выполнения настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылкой на приложенные чертежи.

На фиг. 1 представлен перспективный вид шины с основными канавками для подавления шума по варианту выполнения настоящего изобретения. На фиг. 2 представлен вид в разрезе основной канавки для подавления шума по варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 3 представлен вид сверху рифленого участка по варианту выполнения настоящего изобретения. На фиг. 4 представлен вид шины с основными канавками для подавления шума по варианту выполнения настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 14, шина 1000 с основными канавками для подавления шума содержит множество канавок 100, 200, 300 и 400 для подавления шума.

В частности, шина 1000 с основными канавками для подавления шума содержит первую основную канавку 100 для подавления шума, вторую основную канавку 200 для подавления шума, третью основную канавку 300 для подавления шума и четвертую основную канавку 400 для подавления шума.

Первая основная канавка 100 для подавления шума содержит первый участок 110 и рифленый участок 120.

Участок 110 канавки может продолжаться в окружном направлении по периферии протектора шины. Другими словами, участок 110 канавки может быть основной канавкой, образованной в направлении движения шины.

Рифленый участок 120 может быть образован таким образом, чтобы он выступал от нижней и боковой поверхностей участка 110 канавки и суживал траекторию потока воздуха, когда участок 110 канавки контактирует с землей, тем самым, уменьшая энергию шумов.

Рифленый участок 120 может включать в себя первый выступ 121, второй выступ 122 и третий выступ 123.

Кроме того, может быть предусмотрено множество рифленых участков 120. Множество рифленых участков 120 может быть образовано в форме зигзагов в продольном направлении участка 110 канавки, и эти участки могут продолжаться совместно или на расстоянии друг от друга.

Первый выступ 121 может быть образован на нижней поверхности участка 110 канавки и может продолжаться в направлении ширины участка 110 канавки.

В частности, первый выступ 121 может продолжаться от нижней поверхности участка 110 канавки в направлении ширина участка 110 канавки и может быть образован таким образом, чтобы он продолжался в диагональном направлении.

Второй выступ 122 может быть образован таким образом, чтобы он продолжался в направлении высоты одной боковой стороны участка 110 канавки, и может быть образован таким образом, чтобы он продолжался от одного конца первого выступа 121.

Второй выступ 122 может быть образован таким образом, чтобы он продолжался в том же направлении, что и направление первого выступа 121, образованного таким образом, чтобы он продолжался в диагональном направлении.

Третий выступ 123 может быть образован таким образом, чтобы он продолжался в направлении высоты другой боковой стороны участка 110 канавки, и может быть образован таким образом, чтобы он продолжался от другого конца первого выступа 121.

Как и в случае со вторым выступом 122, третий выступ 123 может быть образован таким образом, чтобы он продолжался в том же направлении, что и направление первого выступа 121, образованного таким образом, чтобы он продолжался в диагональном направлении.

В частности, один конец второго выступа 122 может соединяться с первым выступом 121, а другой конец второго выступа 122 может соединяться со вторым выступом смежного рифленого участка.

Для того чтобы рифленый участок 120 был образован в зигзагообразной форме, смежный рифленый участок образован в направлении, обращенном к указанному участку.

Другими словами, второй выступ смежного рифленого участка, который соединен со вторым выступом 122, образует V-образную форму. Одна сторона третьего выступа 123 может быть соединена с первым выступом 121, а другая сторона третьего выступа 123 может быть соединена с третьим выступом смежного рифленого участка. Другими словами, третий выступ смежного рифленого участка, который соединен с третьим выступом 123, образует V-образную форму.

Рифленые участки 120 могут быть непосредственно соединены друг с другом или могут быть расположены по отдельности.

Когда высота выступа рифленого участка 120 от нижней поверхности превышает 0,8 мм, может возникнуть дефект применительно к функции выпуска воды из участка протектора, что является необходимым при движении транспортного средства по трассе в дождливую или снежную погоду. Высота выступа рифленого участка 120 может быть больше 0 и меньше или равна 0,8 мм. Кроме того, второй выступ 122 и третий выступ 123 рифленого участка 120 могут быть выполнены с возможностью продолжения до самого верхнего конца обеих боковых стенок участка 110 канавки. Кроме того, высоты второго выступа 122 и третьего выступа 123 могут постепенно уменьшаться в направлении их верхних участков.

Толщина рифленого участка может составлять 0,6-1,2 мм.

Радиус соединительного участка между первым выступом 121 и вторым выступом 122 и радиус соединительного участка между первым выступом 121 и третьим выступом 123 соответствую полным радиусам 2,5 мм, образующим круглую форму.

Кроме того, как показано на фиг. 3, шаговый интервал рифленого участка, образованного в виде зигзагов, может составлять 10 30 мм.

Вторая основная канавка 200 для подавления шума, третья основная канавка 300 для подавления шума, и четвертая основная канавка 400 для подавления шума имеют такую же конфигурацию, как и вышеописанная конфигурация первой основной канавки 100 для подавления шума.

Однако высота выступа, толщина и радиус рифленого участка 120 каждой из основных канавок для подавления шума могут соответствовать указанным параметрам формы участка 110 канавки в пределах вышеуказанного диапазона.

В частности, как показано на фиг. 1 и 2, формы участков 110, 210 и 310 канавок первой основной канавки 100 для подавления шума, второй основной канавки 200 для подавления шума и третьей основной канавки 300 для подавления шума являются одинаковыми. Однако ширина участка 410 канавки четвертой канавки 400 для подавления шума являются более узкой. Следовательно, высота выступа, толщина и радиус рифленого участка 420 могут быть образованы иным образом.

На фиг. 5 представлен график, показывающий область, где возникает пик шума от трубного резонанса.

Как показано на фиг. 5, обычная шина имеет трубчатую форму, когда основная канавка контактирует с землей. Благодаря этой трубчатой форме, шум генерируется как шум от трубного резонанса. Шум связан с размером шины и базисным полем на земле, и шум имеет диапазон частот приблизительно 800 1200 Гц. Шум в этом диапазоне оказывает большое влияние на общий шум качения шины.

Соответственно, предлагается шина 1000, имеющая основную канавку для подавления шума, так что шум от трубного резонанса может быть уменьшен за счет использования рельефного рифленого участка 120 на поверхности стенки и нижней поверхности участка 110 канавки.

В частности, с учетом вязкостно-термических эффектов, что является наиболее важным механизмом поглощения шума в трубе, предлагается рифленый участок 120 варианта выполнения настоящего изобретения, так что воздушный поток приходит в контакт с максимально большой поверхностью участка 110 канавки с возникновением вязкостно-термических эффектов.

Кроме того, по варианту выполнения настоящего изобретения предусмотрено, высота рифленого участка 120 должна быть 0,8 мм и менее, так что рифленый участок 120 выполняется на поверхности стенки и нижней поверхности без значительного влияния на характеристики выпуска воды, тем самым, увеличивая поверхность контакта с потоком и уменьшая шум.

На фиг. 6 представлен график, показывающий сравнение результатов обычного примера и шума от трубного резонанса макетной конструкции настоящего изобретения.

Со ссылкой на фиг. 6 для подтверждения эффекта уменьшения трубного резонанса, во-первых, был использован макет, в котором на участок 110 канавки был нанесен рифленый участок 120. Для измерения шума, генерируемого в макете, были использованы Q-источник, т.е. встряхиватель, и микрофон. В частности, измерялась амплитудно-частотная характеристика между Q-источником и моделью, и для подтверждения уменьшения трубного резонанса в качестве модели были подготовлены и использовались плавная форма основной канавки шины и основная канавка для подавления шума настоящего изобретения.

На фиг. 6 показаны результаты. Обычный пример показывает канавку, в которой не образован рифленый участок, и вариант выполнения настоящего изобретения показывает сигнал от шины с основными канавками для подавления шума. В результате подтверждения можно видеть, что пиковая точка трубного резонанса была значительно уменьшена, причем пиковая точка трубного резонанса была уменьшена приблизительно на 2,47 дБ, другими словами, со 106,88 дБ до 104,41 дБ на основании среднеквадратичного значения (RMS) в диапазоне 900 1300 Гц.

На фиг. 7 представлен график, показывающий сравнение результатов обычного примера и шума от трубного резонанса реального изделия настоящего изобретения.

Со ссылкой на фиг. 7 была изготовлена шина 1000 с основными канавками для подавления шума для измерения шума при движении со скоростью 60 км/ч с использованием одной шины и динамо-машины в звукопоглощающей камере. В результате, как видно на фиг. 7, был достигнут эффект уменьшения на 0,6 дБ в диапазоне 1 кГц, и эффект подавления шума был достигнут в полном диапазоне после 800 Гц. Следовательно, эффект 0,6 дБ был достигнут не только в диапазоне шума от трубного резонанса, но также в отношении полной величины шума.

На фиг. 8 и 9 представлены графики, показывающие шум от трубного резонанса согласно форме рифленого участка варианта выполнения настоящего изобретения.

Со ссылкой на фиг. 8 и 9 был выполнен эксперимент на модели посредством изменения высоты, ширины и размеров выступов для ограничения числовой величины рифленого участка 120 шины.

Высота выступа относится к высоте рельефного выступа от нижней поверхности участка 110 канавки, и она была изменена до двух уровней 0,6 мм и 1,2 мм. Ширина относится к ширине выступа, и она была изменена до двух уровней 0,6 мм и 1,2 мм. Расстояние относится к расстоянию между концами стенки канавки. Если расстояние узкое, выступы расположены плотно. Расстояние было изменено до двух уровней 10 мм и 30 мм.

В эксперименте амплитудно-частотная характеристика между Q-источником, т.е. встряхивателем, и микрофоном исследовались таким же образом, как и в предыдущем эксперименте. В результате эксперимента, как показано на фиг. 8, когда высота, толщина и размер выступа составляли 0,6 мм, 1,2 мм и 10 мм, соответственно, можно было получить наибольший эффект уменьшения в диапазоне шума от трубного резонанса. Обычный пример показывает макет с простой канавкой без рифленого участка, и вариант выполнения настоящего изобретения показывает макет шины с основными канавками для подавления шума, имеющими рифленый участок 120 с соответствующими размерами. Как показано, по варианту выполнения, который сравнивается с обычным примером, шум был уменьшен приблизительно на 3,5 дБ, на основании среднеквадратичного значения (RMS) в диапазоне 900 1350 Гц.

Кроме того, со ссылкой на фиг. 9 по варианту выполнения, в котором минимальные числовые значения, относящиеся к высоте выступа, толщине и размеру рифленого участка 120, составляют 0,6, мм для высоты, 0,6 мм для толщины и 30 мм для размера, шум был уменьшен приблизительно на 1,3 дБ по сравнению с обычным примером.

Как описано выше, пик шума от трубного резонанса уменьшается благодаря формированию рифленого участка 120 в участке 110 канавки шины по варианту выполнения настоящего изобретения, так что шум, генерируемый шиной во время движения, может быть уменьшен.

Кроме того, по настоящему изобретению, даже если в участке 110 канавки шины образован рифленый участок 120 для уменьшения пика основного звука резонанса, функция выпуска воды из участка 120 канавки не может ухудшиться.

Вышеприведенные описания варианта выполнения настоящего изобретения являются только пояснительными. Специалисту в этой области должно быть понятно, что варианты выполнения могут быть внедрены в других конкретных формах без отклонения от сущности или важнейших характеристик. Следовательно, вышеприведенные варианты выполнения и преимущества представлены только в качестве примера и не должны истолковываться как ограничивающие настоящее изобретение. Например, каждый компонент, описанный как отдельный тип, может быть внедрен посредством распределения, и, сходным образом, компоненты, описанные как внедряемые посредством распределения, могут быть внедрены посредством соединения.

Объем настоящего изобретения описан в приведенной ниже формуле изобретения, и все другие варианты, модификации и разновидности, происходящие из значения и объема формулы изобретения и ее эквивалентов, должны истолковываться как включенные в объем настоящего изобретения.

Перечень номеров позиций

1000 шина с основными канавками для подавления шума

100 - первая основная канавка для подавления шума

200 - вторая основная канавка для подавления шума

300 - третья основная канавка для подавления шума

400 - четвертая основная канавка для подавления шума

110, 210, 310, 410 - участки канавки

120, 220, 320, 420 - рифленые участки

121, 221, 321, 421 - первые выступы

122, 222, 322, 422 - вторые выступы

123, 223, 323, 423 - третьи выступы.

1. Шина с основными канавками для подавления шума, содержащая:

участок канавки, который образован таким образом, что он продолжается в окружном направлении по периферии протектора шины; и

рифленый участок, который образован на нижней и боковых поверхностях участка канавки,

причем рифленый участок предназначен для уменьшения шумовой энергии за счет сужения траектории потока воздуха, когда участок канавки и земля контактируют друг с другом.

2. Шина по п. 1, в которой рифленый участок содержит:

первый выступ, который образован на нижней поверхности участка канавки и продолжается в направлении ширины участка канавки;

второй выступ, который образован таким образом, что он продолжается в направлении высоты одной боковой стороны участка канавки и продолжается от одного конца первого выступа; и

третий выступ, который образован таким образом, что он продолжается в направлении высоты другой боковой стороны участка канавки и продолжается от другого конца первого выступа.

3. Шина по п. 2, в которой предусмотрено множество рифленых участков, и множество рифленых участков образовано таким образом, что они продолжаются в форме зигзагов в продольном направлении участка канавки и продолжаются совместно или на расстоянии друг от друга.

4. Шина по п. 3,

в которой один конец второго выступа соединен с первым выступом, и другой конец второго выступа соединен со вторым выступом смежного рифленого участка,

в которой один конец третьего выступа соединен с первым выступом, и другой конец третьего выступа соединен с третьим выступом смежного рифленого участка.

5. Шина по п. 2, в которой высота выступа рифленого участка больше 0 и меньше или равна 0,8 мм.

6. Шина по п. 2, в которой высоты второго выступа и третьего выступа постепенно уменьшаются в направлении их верхних участков.

7. Шина по п. 2, в которой толщина рифленого участка составляет 0,6-1,2 мм.

8. Шина по п. 2, в которой радиус соединительного участка между первым выступом и вторым выступом и радиус соединительного участка между первым выступом и третьим выступом соответствуют полным радиусам 2,5 м.

9. Шина по п. 3, в которой рифленый участок соединен в форме зигзагов, так что шаговый интервал составляет 10-30 мм.

10. Шина по п. 1,

в которой предусмотрено множество основных канавок для подавления шума, содержащих участок канавки и рифленый участок,

и в которой высота выступа, толщина и радиус рифленого участка каждой из основных канавок для подавления шума соответствуют указанным параметрам формы участка канавки.