专利名称：全地形车轮胎胎面花纹结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮胎胎面花纹结构，特别指一种提升轮胎后轮部位转弯操控性能的全地形车(ALL Terrain Vehicle)轮胎胎面花纹结构。
背景技术：
随着汽车市场的全面发展,全地形车(ALL Terrain Vehicle)作为一种新兴的车辆类别越来越受到消费者的关注，特别是运动型的全地形车。越来越多热爱运动的消费者将其作为一种娱乐休闲运动的首选车型。考虑到全地形车使用地形的特殊性，为提升车辆 的牵引性和舒适性要求，现在运动型的全地形车开始在后轮采用独立悬吊的结构设计。此种设计提升了轮胎的贴地性，以取得所需求的牵引性能。但是却因为轮胎的高牵引性能造成了后轮在转弯的横滑性能不佳，导致轮胎的转弯操控性下降。考虑全地形车车辆使用的地形的特殊性，目前轮胎胎面的花纹常采用块状的外形设计再搭配较深的花纹深度的设计方式，以提升轮胎在恶路条件下的牵引性能。但块状的外形设计容易在轮胎的转弯的过程中发生干涉，降低转弯时的滑移顺畅性，影响轮胎的滑移性能。而较深的花纹沟深设计虽提升了轮胎在恶路条件下的牵引性，但在轮胎驱动和制动的时候有较大的弯矩作用于花纹块根部，降低了花纹块的耐久性。为提升块状花纹块设计的转弯滑移性能，常在块状花纹块边缘设计一延伸至花纹块侧壁的斜面设计，其对转弯滑移性能有了一定的改善，但却削弱了花纹块的刚性，影响轮胎的转弯性能。为提升轮胎花纹块的耐久性，常将花纹块设置为倾斜锥体形状，即花纹块侧壁采用向外侧倾斜的设计，以加大花纹块根部的刚性，但其对轮胎转弯性能提升效果不佳。
发明内容
针对上述现有技术的诸多缺点，本发明的目的是提供一种不损失牵引性能同时又可以有效提升轮胎转弯操控性能的全地形车轮胎胎面花纹结构。为实现上述目的，本发明的解决方案是
一种全地形车轮胎胎面花纹结构，其是在轮胎的胎面上分布有独立凸起的花纹块，各花纹块以横向排列的形式分布于胎面上，并且各排的花纹块呈交错排布，即第二排的各花纹块恰对准第一排相邻两花纹块之间的间隙处，而位于胎面两侧的花纹块的外侧延伸斜面与胎边连接在一起；各花纹块横向外侧边缘设置有斜切面。所述各花纹块分为位于胎面中心的中心花纹块、邻接胎边处的肩部花纹块以及位于二者之间的间隔花纹块。所述各中心花纹块为一近矩形的块体，其块体的纵/横比为0. 3^0. 8，其顶面上设置有多个槽口，在该中心花纹块的横向两侧面外缘向下形成渐缩的斜切面，该斜切面由中心花纹块顶部延伸至中心花纹块底部。所述各肩部花纹块外侧面延伸至轮胎胎边，即肩部花纹块外侧形成斜导面，而各排的肩部花纹块的斜导面的起始端在轮胎的同一周线上，在肩部花纹块的顶面设置有槽□。所述各间隔花纹块为一近矩形的块体，其块体的纵/横比为0. 3^0. 8，其顶面上设置有多个均布间隔花纹块刚性的槽口，在该间隔花纹块的邻近胎边的一侧面外缘向下形成渐缩的斜切面，该斜切面由间隔花纹块顶部延伸至间隔花纹块底部。所述各中心花纹块与间隔花纹块的斜切面与各自花纹块顶部垂直法平面的夹角为 10° - 35。。所述各中心花纹块与间隔花纹块的斜切面与各自花纹块顶部垂直法平面的夹角为 15° - 35。。所述各轴向越靠近肩部花纹块的间隔花纹块的斜切面与各自花纹块顶部垂直法 平面的夹角越大。所述各中心花纹块、各间隔花纹块分别设有阶梯面，其中花纹块顶部沟深与花纹块高度的比例为0. ro. 3，而阶梯面沟深与花纹块高度的比例为0. 2^0. 5。所述各中心花纹块、各间隔花纹块块体分别设有阶梯面，该阶梯面的横向宽度与花纹块横向宽度的比例为0. 2^0. 5。所述各中心花纹块、各间隔花纹块块体分别设有阶梯面，该阶梯面的纵向宽度与花纹块纵向宽度的比例为0. ro. 4。所述各中心花纹块、各间隔花纹块块体分别设有阶梯面，该阶梯面的横向对称中心与花纹块周向边缘之间的距离与花纹块横向宽度的比例为0. 3^0. 7。采用上述方案后，由于本发明的轮胎胎面的各花纹块采用横向规则排列，可以有效提升轮胎的牵引性；在花纹块横向外侧边缘设置有斜切面，可以降低轮胎在转弯时的滑移阻抗，提升轮胎的滑移性能；而位于胎面两侧的花纹块的外侧延伸斜面与胎边连接在一起的设置可以提升轮胎在车辕里的牵引性，增加轮胎在泥地里的脱困能力，从而达到有效提升轮胎转弯操控性能的功效。
图I为本发明轮胎的立体示意 图2为本发明轮胎的主视 图3为本发明轮胎胎面花纹展开示意 图4为本发明间隔花纹块的示意 图5为图3的A-A’向剖视 图6为图3的B-B’向剖视 图7为图3的C-C’向剖视 图8为图3的D-D’向剖视 图9为图3的E-E’向剖视 图10为本发明轮胎花纹块的受力示意 图11为图3的F-F’向剖视 图12为本发明胎面花纹块去除斜切面后示意图。
具体实施方式
如图I至图10所示，本发明揭示了一种全地形车轮胎胎面花纹结构，其主要是在轮胎的胎面I上分布有独立凸起的花纹块，其中各花纹块以横向排列的形式分布于胎面I上，并且各排的花纹块呈交错排布，即第二排的各花纹块恰对准第一排相邻两花纹块之间的间隙处，如此形成花纹排布为奇数排的花纹块在同一位置的轮胎周线上，偶数排的各花纹块在同一位置的轮胎周线上，而位于胎面I两侧的花纹块的外侧延伸斜面与胎边2连接在一起。上述的花纹块分为位于胎面中心的中心花纹块10、邻接胎边处的肩部花纹块20以及位于二者之间的间隔花纹块30 ；
该中心花纹块10为一近矩形的块体，为保证轮胎在直行时足够的牵引性能，将块体的纵/横比L/W设计为0. 3^0. 8，优选为0. 4^0. 6。该横向长的块体，由于轴向边缘成份较大以及横向沟40从较长的在其内部被压硬的泥土等获得较大的牵引力(横向沟较长，且沟内 易被容积压硬的泥土地，此两个条件有助于获得较大牵引力)，若块体的纵/横比L/W过大时，则不能充分发挥此设计带来的牵引力较大的效果块体的纵/横比L/W过小时，块体会因变得过分横向长而导致块体的刚性不足，使得轮胎在驱动或制动的时候易崩落，影响轮胎的牵引性。其顶面上设置有多个槽口 101，以均布中心花纹块10的刚性，另在该中心花纹块10的横向两侧面外缘向下形成渐缩的斜切面102，即该斜切面102由中心花纹块10顶部103延伸至中心花纹块10底部；
该肩部花纹块20外侧面延伸至轮胎胎边2，即肩部花纹块20外侧形成斜导面201，而各排的肩部花纹块20的斜导面201的起始端在轮胎的同一周线上，该肩部花纹块30的设置可以有效提升轮胎在车辙里的牵引性，增加轮胎在泥地里的脱困能力，另在肩部花纹块20的顶面同样设置有槽口 202以均布肩部花纹块20的刚性；
该间隔花纹块30亦为一近矩形的块体，为保证轮胎在直行时足够的牵引性能，将块体的纵/横比L/W设计为0. 3^0. 8，优选为0. 4^0. 6。该横向长的块体，由于轴向边缘成份较大以及横向沟40从较长的在其内部被压硬的泥土等而获得较大的牵引力，若块体的纵/横比L/W过大时，则不能充分发挥此设计带来的牵引力较大的效果，若块体的纵/横比L/W过小时，块体会因变得过分横向长而导致块体的刚性不足，使得轮胎在驱动或制动的时候易崩落，影响轮胎的牵引性。其同样顶面上设置有多个均布间隔花纹块10刚性的槽口 301，在该间隔花纹块30的邻近胎边的一侧面外缘向下形成渐缩的斜切面302，即该斜切面302由间隔花纹块30顶部303延伸至间隔花纹块30底部。由于轮胎胎面的各花纹块采用横向规则排列以提升轮胎的牵引性，并且各花纹块采用阶梯分层次设计，即各花纹块设有阶梯面304，如图5至图9所示，其中花纹块顶部沟深与花纹块高度的比例hl/H为0.广0. 3，优选为0. 15^0. 25 ;配合图12所示，而阶梯面304沟深与花纹块高度的比例h2/H为0. 2^0. 5，优选为0. 3^0. 4。此设计将降低花纹块顶面面积，增加了花纹块顶面的边缘长度和锐角效应，利于轮胎切入泥地，提高恶路路面行驶的牵引性。若此两深度设计过大将影响各花纹块的强度，降低轮胎使用寿命。此两深度设计过小时将无法充分显现上述带来的效果。阶梯面304的横向宽度Wl与花纹块横向宽度W的比例W1/W为0. 2^0. 5，优选为0. 3^0. 4，若该横向宽度比例过大时，将降低轮胎的花纹块刚性，影响轮胎使用寿命；若该横向宽度比例过小时，将无法有效地增加花纹块顶面的边缘长度和锐角效应，从而影响牵引性能的提升。阶梯面304的纵向宽度LI与花纹块的纵向宽度L的比例L1/L为0. ro. 4，若该纵向宽度比例过大时，将降低轮胎的花纹块刚性，影响轮胎使用寿命；若该纵向宽度比例过小时，将无法有效地增加花纹块顶面的边缘长度和锐角效应，从而影响牵引性能的有效发挥。阶梯面304的横向对称中心与花纹块周向边缘之间的距离为W2与花纹块横向宽度W的比例W2/W为0. 3^0. 7，优选0. 4^0. 6。即阶梯面的横向对称中心位于花纹块横向对称中心附近。若该比例过大或过小时，将无法达到花纹块接地的均匀化。影响轮胎行驶时的抗不均匀磨损性。再有花纹块的斜切面102、302设置于轮胎安装在车辆的外侧边，配合图10所示，此设计在轮胎转弯横滑时，一方面可降低外物对花纹块的正向作用力，减低花纹块的滑移阻抗，提高轮胎的横滑性能，另一方面降低了花纹块根部的应力集中，提高花纹块根部刚性，降低了花纹块的疲劳破坏可能性。此设置亦可增加轮胎在恶路行驶时的接触区域，提高轮胎在恶路条件下的牵引性。为避免花纹块的斜切面过大导致轮胎的横滑过量，影响轮胎的操控性能，轴向越靠近肩部花纹块20的间隔花纹块30的斜切面与各自花纹块顶部垂直法平面的夹角越大，即0 1= 0 4彡0 2 = 0 3、0 I =0 4 彡 0 5= 0 6。
配合图5至图9所示，各花纹块的斜切面102、302与各花纹块顶部垂直法平面的夹角为e I至0 6，0 I至0 6可设置为10° - 35°，优选为15° - 35°。此0角度设置小于10°时，对转弯的横滑性能提升效果不佳。若9角度设置大于35°时，对整个花纹块的牵引性能提升过大，花纹块刚性过强，反而不利于转弯横滑性能的提升，另斜切面102、302角度设置过大时将影响花纹块间的排泥空间，将降低轮胎的排沙排泥性能。肩部花纹20延伸至轮胎胎边2的花纹块设置可以有效提升轮胎在车辙里的牵引性，增加轮胎在泥地里的脱困能力。采用如图I花纹样式试制了多种后轮规格为AT20X11-9的全地形车轮胎并对它们进行测试性能评价。转弯操控性是通过使用在以下条件下安装有各测试轮胎的车辆在越野路线上行驶，并通过驾驶员的感官分别以传统例为5分的十分法评价转弯操控性，数值越大转弯操控性越优越。具体测试条件如下。轮辋9X9.OAT 内压45kPa
车辆排气量450cc的全地形车 测试结果如下表I :
权利要求
1.一种全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于是在轮胎的胎面上分布有独立凸起的花纹块，各花纹块以横向排列的形式分布于胎面上，并且各排的花纹块呈交错排布，即第二排的各花纹块恰对准第一排相邻两花纹块之间的间隙处，而位于胎面两侧的花纹块的外侧延伸斜面与胎边连接在一起；各花纹块横向外侧边缘设置有斜切面。
2.如权利要求I所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述的各花纹块分为位于胎面中心的中心花纹块、邻接胎边处的肩部花纹块以及位于二者之间的间隔花纹块。
3.如权利要求2所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述各中心花纹块为一近矩形的块体，其块体的纵/横比为0. 3^0. 8，其顶面上设置有多个槽口，在该中心花纹块的横向两侧面外缘向下形成渐缩的斜切面，该斜切面由中心花纹块顶部延伸至中心花纹块底部。
4.如权利要求3所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述各中心花纹块的斜切面与中心花纹块顶部垂直法平面的夹角为10° - 35°。
5.如权利要求4所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述各中心花纹块的斜切面与中心花纹块顶部垂直法平面的夹角为15° - 35°。
6.如权利要求2所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述各轴向越靠近肩部花纹块的间隔花纹块的斜切面与各自花纹块顶部垂直法平面的夹角越大。
7.如权利要求2所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述各肩部花纹块外侧面延伸至轮胎胎边，即肩部花纹块外侧形成斜导面，而各排的肩部花纹块的斜导面的起始端在轮胎的同一周线上，在肩部花纹块的顶面设置有槽口。
8.如权利要求2所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述各间隔花纹块为一近矩形的块体，其块体的纵/横比为0. 3^0. 8，其顶面上设置有多个均布间隔花纹块刚性的槽口，在该间隔花纹块的邻近胎边的一侧面外缘向下形成渐缩的斜切面，该斜切面由间隔花纹块顶部延伸至间隔花纹块底部。
9.如权利要求2所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述各间隔花纹块的斜切面与间隔花纹块顶部垂直法平面的夹角为10° - 35°。
10.如权利要求9所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述各间隔花纹块的斜切面与间隔花纹块顶部垂直法平面的夹角为15° - 35°。
11.如权利要求2所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述各中心花纹块、各间隔花纹块分别设有阶梯面，其中花纹块顶部沟深与花纹块高度的比例为0. ro. 3，而阶梯面沟深与花纹块高度的比例为0. 2^0. 5。
12.如权利要求2所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述各中心花纹块、各间隔花纹块块体分别设有阶梯面，该阶梯面的横向宽度与花纹块横向宽度的比例为0. 2 0. 5。
13.如权利要求2所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述各中心花纹块、各间隔花纹块块体分别设有阶梯面，该阶梯面的纵向宽度与花纹块纵向宽度的比例为0. ro. 4。
14.如权利要求2所述的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于所述各中心花纹块、各间隔花纹块块体分别设有阶梯面，该阶梯面的横向对称中心与花纹块周向边缘之间的距离与花纹块横向宽度的比 例为0. 3^0. 7。
全文摘要
一种全地形车轮胎胎面花纹结构，是在轮胎的胎面上分布有独立凸起的花纹块，各花纹块以横向排列的形式分布于胎面上，并且各排的花纹块呈交错排布，即第二排的各花纹块恰对准第一排相邻两花纹块之间的间隙处，而位于胎面两侧的花纹块的外侧延伸斜面与胎边连接在一起；各花纹块横向外侧边缘设置有斜切面。由于本发明的轮胎胎面的各花纹块采用横向规则排列，可以有效提升轮胎的牵引性；在花纹块横向外侧边缘设置有斜切面，可以降低轮胎在转弯时的滑移阻抗，提升轮胎的滑移性能；位于胎面两侧的花纹块外侧延伸斜面与胎边连接在一起的设置可以提升轮胎在车辕里的牵引性，增加轮胎在泥地里的脱困能力，达到有效提升轮胎转弯操控性能的功效。
文档编号B60C11/03GK102717669SQ201210196229
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者陈秀雄 申请人:厦门正新橡胶工业有限公司