轮胎胎面花纹沟底导流结构的制作方法

1.本实用新型涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种轮胎胎面花纹沟底导流结构。


背景技术：

2.在潮湿或雨天时，路面上会覆盖着一层水膜，汽车在水膜上高速行驶时,水膜会对轮胎产生动压润滑作用。当达到一定车速时,动压润滑和水膜升力的共同作用会使轮胎与路面脱离，产生“滑水现象”。发生滑水现象是非常危险的，这时轮胎是失去附着力的，严重时整个车辆会突然变向，甚至翻车。所以轮胎胎面花纹是否能够快速排水，是提高轮胎在湿滑路面上行驶的安全性能的关键。
3.针对这一点，轮胎企业在胎面花纹设计方面进行了大量研究。
4.目前，轮胎排水主要通过胎面上的花纹(又称排水沟或排水槽)将水从其中快速排除，保证车辆的行驶。而一条轮胎的排水能力主要由纵向沟槽的排水效率决定。
5.但是，针对常见的直槽型花纹沟，当水流随着轮胎向前滚动而进入纵向沟槽时，水流状态逐渐形成为乱流。水流沿纵向排出的流速慢、效率低，且容易溢出沟槽，形成水膜，造成“滑水现象”。
6.中国专利cn110406328a公开了一种便于排水的胎面沟槽结构及轮胎，主要包括轮胎胎面，以及设置在轮胎胎面上的沟槽，沟槽的底部和侧壁上设置有凸出部。上述技术方案中，凸出部的设置可以改变水在沟槽中的流动状态，将湍流变成稳定的层流，加快排水，延长轮胎与地面的接触时间，在不影响轮胎其他性能的前提下，提高轮胎抗湿滑性能，保证轮胎能够接触地面，提供抓地力。但是，结合具体实施例可知，整体结构较为复杂，导致工艺复杂、成本上升，且周向全尺寸设置凸出部，虽然稳定了水流，但也会增加流动阻力，不利于排水。因此还需要进一步改进。


技术实现要素：

7.本实用新型就是为了解决上述背景技术的不足，提供了一种结构简单，兼顾导流和减阻的花纹沟导流结构。
8.为此，本实用新型提供了一种轮胎胎面花纹沟底导流结构，包括轮胎胎面和胎面上设置的花纹沟；
9.所述花纹沟的沟底沿轮胎周向方向周期性设有导流结构，每个所述导流结构中设有多个凸部；
10.所述凸部为四棱锥结构。
11.优选的，每个所述导流结构中设有3-30个所述凸部，且所述凸部呈菱形、八字形、一字形、平行四边形其中一种或多种组合排布。
12.优选的，所述凸部为斜棱锥结构，且每个所述导流结构中凸部沿轮胎轴向方向投影的轮廓的倾斜方向相同。
13.优选的，同一花纹沟中的所述凸部的倾斜方向均相同。
14.优选的，轮胎上设有多条花纹沟；各花纹沟之间所述凸部的倾斜方向不全相同。
15.优选的，每个所述导流结构中凸部的结构尺寸不全相同。
16.优选的，每个所述导流结构中，所述凸部依据结构尺寸由小至大包括第一凸部、第二凸部
……
第n凸部，n为正整数且大于2；所述凸部由小至大按照排水方向设置，所述第一凸部位于所述导流结构的下游，所述第n凸部位于所述导流结构的上游。
17.优选的，所述凸部沿轮胎轴向的长度范围为0-30mm；所述凸部沿轮胎轴向方向的宽度为0-6mm；所述凸部沿轮胎径向方向的高度范围为0-3mm。
18.本实用新型提供轮胎胎面花纹沟底导流结构，有如下有益效果：
19.本实用新型通过在花纹沟底设置凸起的导流结构，可以引导水流方向，提高水流速度，促进快速排水；同时，结合导流结构周期性分布和多凸部特定形状排布，一方面保持了良好的导流性能，另一方面解决了阻力增大与设置导流结构的矛盾；
20.进一步，可通过优化每个导流结构内部的凸部结构、尺寸和分布，降低阻力提升导流效果。
附图说明
21.图1是本实用新型立体图；
22.图2是本实用新型中凸部立体图；
23.图3是本实用新型中凸部俯视图；
24.图4是图3中m-m截面视图；
25.图5是图3中m1-m1截面视图；
26.图6是本实用新型中凸部排列示意图；
27.图7是本实用新型中导流示意图；
28.图8是本实用新型中导流结构分布示意图；
29.图中标记：1.凸部，2.花纹沟，3.轮胎胎面。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。本实用新型中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的方法；所使用的原料和装置，如无特殊规定，均为常规的市售产品。
31.本实用新型提供了一种轮胎胎面花纹沟底导流结构，如图1所示，包括轮胎胎面3和胎面上设置的花纹沟2。本实施例中，以沿轮胎周向设置的花纹沟2为例进行说明。
32.花纹沟2的沟底沿轮胎周向方向周期性设有导流结构，即每组导流结构之间保留一定的间距，而非连续排列。每个导流结构是由多个凸部1组合构成，形式如图1所示。
33.结合图2所示，每个凸部1具体结构为四棱锥结构。本实施例中优选的，凸部1为斜棱锥结构，如图3-5所示，单个凸部1左右两侧对称，上下侧棱不等长，整体沿纵向倾斜。进一步，每个导流结构中可以设有3-30个凸部，具体可参考图6中a-d四组单导流结构中凸部1排列方式，分别为：菱形(类钻石)、平行四边形、八字形、一字形排布方式。
34.需要说明的是，在不同的排列形式中，由于凸部1的长侧棱并非一定与花纹沟2走向一致(如c组的八字形排列)，故本实施例中讨论凸部1整体倾斜方向的时候，是根据凸部1
沿轮胎轴向方向投影轮廓的整体倾斜方向描述；当凸部1的长侧棱径向投影与花纹沟2走向一致时，可以理解上述投影轮廓相当于图4中m-m截面轮廓，此凸部的倾斜方向理解为凸部顶点在该图中靠左或靠右。
35.由此，本实施例中优选的，同一个导流结构中的凸部1倾斜方向相同，并且属于同一花纹沟中导流结构的凸部的倾斜方向也均相同。这样同向设计可以增强整体排水性能。凸部1具体倾斜方向根据排水方向设置，参考图7所示，凸部1的短侧棱位于迎水侧，长侧棱则位于排水侧，这样有利于将乱流快速调整为有序层流，并且降低导流结构产生的阻力。
36.进一步，在常见的家用轿车轮胎结构中，并非单一花纹沟2，一般有3-4条纵向的花纹沟2，在此基础上，本实施例中设计各花纹沟之间凸部的倾斜方向不全相同，也就是考虑倒车情况，需要保持至少一条或数条花纹沟中导流结构，与另外几条花纹沟中导流结构呈中心对称状，即凸部1结构和排列形式旋转了180
°
，参考图8所示，保持最右侧一条花纹沟中凸部结构、排列形式与左侧三条花纹沟中凸部结构、排列形式中心对称，这样可使轮胎向前或向后滚动时排水效果接近一致。
37.优选的，本实施例中不仅可以通过调整凸部1朝向改善导流性能，还可以设计每个导流结构中凸部1的结构尺寸不全相同。以图6中左侧a组为例说明，每个导流结构中，凸部依据结构尺寸由小至大包括第一凸部101、第二凸部102和第三凸部103，其中，凸部由小至大也按照排水方向设置，第一凸部101位于导流结构的下游，之后是五个第二凸部102，最大的第三凸部103位于导流结构的上游，其他排列方式类比替换即可。
38.优选的，参考图3-5所示，设计凸部1沿轮胎轴向的长度l范围为0-30mm；凸部1沿轮胎轴向方向的宽度w为0-6mm；凸部沿轮胎径向方向的高度h范围为0-3mm。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”、“外”、“背”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.惟以上者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。