一种橡胶轮胎的制作方法

本发明涉及轮胎生产设计技术领域，特别涉及一种具有侧壁花纹的橡胶轮胎。

背景技术：

橡胶轮胎包括胎面部、胎侧部和胎唇部，在实际生产过程中，硫化模具会区分为胎面环、胎侧环以及胎唇环，由于硫化模具组合后，相邻两个模具之间会有间隙，因此胎面部和胎侧部的分界处会形成环绕胎侧部一周的分形线，胎侧部与胎唇部的分界处会形成环绕胎唇部一周的保护线。

橡胶轮胎的胎侧部的主要功能在于传达转向、吸收路面的冲击和振动，同时由于滚动过程中胎侧部的不同部位需要循环支撑车辆重量，因此胎侧部也是轮胎运转时变形量最多的部位。

橡胶是热的不良导体，频繁的变形使得胎侧部在轮胎运行的过程中温度处于80℃～90℃之间，在该温度下橡胶老化速度加快，而橡胶老化会进一步增大胎侧部的变形量，这最终会导致胎侧部龟裂，轮胎发生漏气，甚至在较大外力冲击下而产生爆胎现象。

为了能够提高胎侧部的散热效果，一些厂商在胎侧部设计了凹凸结构，以藉由凹凸结构随轮胎转动时产生的气流来增强胎侧部的散热。

例如公开号为：cn101166642b申请人为株式会社普利司通的中国专利申请中，轮胎的胎侧部的至少一部分延伸设置有由沟部和凸部构成的湍流产生用凹凸部，该发明系于原本胎侧部增加厚度凸起，再形成凹凸部，凹部实际是胎侧部的基面，凸起高于胎侧部基面；

公开号为cn101631686b申请人为株式会社普利司通的中国专利申请中，充气轮胎的外侧面沿轮胎周向空开间隔地设置有自内周侧朝向外周侧延伸的湍流产生用凸起，该发明同样是在原本胎侧部增加厚度凸起，凸起高于胎侧部基面；

公开号为cn102026830b申请人为株式会社普利司通的中国专利申请，公开了一种充气轮胎，包括在轮胎表面沿着轮胎径向延伸、具有从轮胎表面向轮胎宽度方向外侧突出的形状的多个径向突起，多个径向突起以轮胎旋转轴线为中心呈放射状设置，多个径向突起分别具有低突出部分和高突出部分，低突出部分低于高突起高度，由其记载内容可以发现该发明也是通过在原本轮胎侧部增加材料的方式来形成放射状的径向突起；

公开号为cn103796850b，申请人为米其林集团总公司的中国专利申请，公开了一种用于道路车辆的轮胎，其具有预定的旋转方向，并且包括多个翅片，所述多个翅片布置在轮胎的胎侧上，用于改变车辆的阻力和/或升力，该发明是通过在轮胎的侧部增设翅片的方式来达到改变车辆的阻力或升力的目的，其同样导致轮胎重量的增加；

公开号为cn105339187a，申请人为米其林集团总公司的中国专利申请，公开了一种轮胎，所述轮胎的胎侧在其外表面上包括一系列突出部，所述突出部与凹部交替，所述凹部和突出部各自具有中心轴线，每个突出部具有确定的几何形状或任意的几何形状并且设置在胎侧的表面上，其突出部依然是通过直接在胎侧部增加材料的方式实现的。

可见，现有技术改良轮胎侧面空气动力性能或者轮胎本身性能的技术手段，皆是藉由在胎侧部基面的基础上，通过增加材料的方式在胎侧部的基面上形成凸起和凹陷相结合，然而该种技术手段会增加轮胎的重量，轮胎重量的增加会提高轮胎的滚动阻力，进而提高单位里程的燃油消耗量。

技术实现要素：

本发明之目的在于公开一种轮胎，以便既能够达到提高胎侧部散热性能之目的，又能够达到降低轮胎之重量，进而降低轮胎之滚动阻力，提升燃油经济性之目的。

为达到上述目的，本发明提供的橡胶轮胎，包括胎面部、胎侧部以及胎唇部，其特征在于，所述胎侧部具有多个由所述胎侧部的表面向下凹陷所形成的下凹结构，所述下凹结构与所述胎侧部的表面形成用于引导气流的凹凸部。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述下凹结构在所述胎侧部表面的投影为由线条围合形成的狭长封闭弧形区域，所述狭长封闭弧形区域的在所述橡胶轮胎的径向上的长度为l，在所述橡胶轮胎的圆周方向的宽度为d，其中，l＞d。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述胎面部与所述胎侧部的分界面处具有分形线，所述胎侧部与所述胎唇部的分界面处具有保护线，平分所述胎侧部上的任意一条径向线段的弧线称为所述胎侧部的中分线，其中，

所述狭长封闭弧形区域靠近所述橡胶轮胎中心的一端为近心端，远离所述橡胶轮胎的一端为远心端，所述远心端延伸至所述分形线，所述近心端位于所述保护线与所述胎侧部的中分线之间的任意位置。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述狭长封闭弧形区域沿所述橡胶轮胎圆周方向上的两端通过两条弧线封闭。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述两条弧线的弧长相等。

优选的，在上述橡胶轮胎中，任意一条所述弧线的曲率不变，或者任意一条所述弧线是由多段曲率不同的弧线相切形成。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述狭长封闭弧形区域的远心端由所述分形线封闭，或者由所述两条弧线相交封闭。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述狭长封闭弧形区域的近心端由所述保护线封闭，或者由位于所述保护线与所述胎侧部的中分线之间的近心端封闭线封闭。

优选的，在上述橡胶轮胎中，在所述下场封闭弧形的近心端由所述近心端封闭线封闭时，所述近心端封闭线为直线、折线或弧线中的一种或者多种的组合。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述近心端封闭线的两个端点与所述橡胶轮胎的圆心形成的两条直线之间的夹角为1°～30°。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述狭长封闭弧形区域在所述橡胶轮胎圆周方向上所跨越的角度范围为10°～90°。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述狭长封闭弧形区域的近心端为起始点，所述狭长封闭弧形区域的远心端为终止点，以所述橡胶轮胎的圆心为圆心并过所述起始点所作的圆为起始圆，以所述橡胶轮胎的圆心为圆心并过所述终止点所作的圆为终止圆；

在所述起始点和所述终止点之间具有靠近起始点的第一底部点，和靠近终止点的第二底部点，以所述橡胶轮胎的圆心为圆心并过所述第一底部点所作的圆为第一底部环，以所述橡胶轮胎的圆心为圆心并过所述第二底部点所作的圆第二底部环；

由所述起始圆开始至所述第一底部环，所述下凹结构由所述胎侧部的表面逐渐向下凹陷至最低点；在所述第一底部环和所述第二底部环之间，所述下凹结构的深度不变；由所述第二底部环至所述终止圆，所述下凹结构由最低点逐渐上升至所述胎侧部的表面。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述第一底部点和所述第二底部点的下凹深度为0.5mm～5mm。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述起始圆与所述终止圆的半径之差为a，所述第二底部环与所述终止圆的半径之差为b，所述第一底部环与所述终止圆的半径之差为c，其中，a/3≤b≤a/2，b/3≤c≤b/2。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述狭长封闭弧形区域的远心端与所述胎面部的花纹衔接。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述下凹结构的截面形状为三角形、矩形或弧形。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述下凹结构的截面为三角形或矩形，且所述三角形和所述矩形的拐角位置为圆角过渡结构。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述下凹结构的截面呈弧形，构成所述弧形的弧线为截面轮廓线，所述截面轮廓线的曲率不变，或者所述截面轮廓线是由多段曲率不同的弧线相切形成。

优选的，在上述橡胶轮胎中，多个所述下凹结构在所述胎侧部的圆周方向上均匀分布；或者若干个所述下凹结构与所述胎侧部的表面形成一组所述凹凸部，在所述胎侧部的圆周方向上间隔分布有多组所述凹凸部，每组所述凹凸部中的所述下凹结构数量相等或不等。

优选的，在上述橡胶轮胎中，所述下凹结构的表面还具有滚花结构。

由以上技术方案可以看出，本发明中所公开的橡胶轮胎，其胎侧部具有多个由胎侧部的表面向下凹陷形成的下凹结构，下凹结构与胎侧部的表面形成用于引导气流的凹凸部。

本发明中所公开的技术方案是在胎侧部表面的基础上向下凹陷而形成了下凹部，相对于下凹部而言，胎侧部原本的表面就形成了凸起结构，凸起结构与下凹部构成了能够引导气流的凹凸部，从而提高了胎侧部的空气流动性，增强了胎侧部的散热。相比于现有技术中在胎侧部通过增加厚度形成凸起的方式而言，本发明中所公开的方案实际是通过减少材料的方式在胎侧部形成了凹凸部，该种方式不仅增强了橡胶轮胎之胎侧部的散热，提高了轮胎的使用寿命，而且还降低了橡胶轮胎的重量，从而降低了橡胶轮胎的滚动阻力，进而降低车辆的能耗。

附图说明

图1为本发明一种实施例中所公开的橡胶轮胎的局部轴测示意图；

图2为本发明一种实施例中所公开的橡胶轮胎另一角度的局部轴测示意图；

图3为展示起始圆、终止圆、第一底部环和第二底部环的结构示意图；

图4为起始圆、终止圆、第一底部环和第二底部环的位置关系示意图；

图5为本发明一种实施例中所公开的橡胶轮胎的胎侧部的结构示意图。

其中，1为胎面部，2为胎侧部，3为胎唇部，4为分形线，5为保护线，6为下凹结构，7为胎侧部表面基准线，8为下凹结构的底面深度线，e为起始圆，f为终止圆，g为第一底部环，h为第二底部环，m为下凹结构深度。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种橡胶轮胎，以便既能够达到提高胎侧部散热性能之目的，又能够达到降低轮胎之重量，进而降低轮胎之滚动阻力，提升燃油经济性之目的。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明图1图2和图5给出了非限制性示例，其目的在于方便本领域技术人员对本发明方案的理解，并不应当构成对本发明保护范围的任何限制。

本发明实施例中所公开的橡胶轮胎，包括胎面部1、胎侧部2以及胎唇部3，胎侧部2具有多个由胎侧部2的表面向下凹陷所形成的下凹结构6，下凹结构6与胎侧部2的表面形成了凹凸部，在轮胎转动的过程中，凹凸部可以引导气流，从而加快胎侧部2位置的空气流动速度，快速流动的空气能够迅速带走胎侧部2的热量，从而提高胎侧部2的散热效率，提高橡胶轮胎的使用寿命。

相比于目前在胎侧部2通过增加厚度形成凸起的方式而言，上述实施例中所公开的方案实际是通过减少材料的方式在胎侧部2形成了凹凸部，该种方式不仅增强了橡胶轮胎胎侧部2的散热，提高了轮胎的使用寿命，而且还降低了橡胶轮胎的重量，从而降低了橡胶轮胎的滚动阻力，进而降低车辆的能耗。

不难理解的是，下凹结构6的具体形式不受限制，只要具有由下凹结构6和凸起结构形成的凹凸部，那么轮胎在转动过程中就能引导胎侧部周围的空气，使空气的流动速度增大，加快胎侧部2的散热。

但是，直线型的下凹结构6往往造成胎噪的增加，这会降低整车的乘坐感受，不利于客户体验的提升，为此，本实施例中的下凹结构6在胎侧部2的表面的投影为狭长封闭弧形区域，该狭长封闭弧形区域是由线条围合形成，围合形成狭长封闭弧形区域的线条包括但不限于直线、曲线和折线，之所以称其为狭长封闭弧形区域，是因为该弧形的长度显著大于其自身的宽度，具体的，狭长封闭弧形区域在橡胶轮胎的径向上的长度为l，在橡胶轮胎圆周方向上的宽度为d(若狭长封闭弧形区域的在橡胶轮胎圆周方向上的宽度发生变化，则d可理解为最大宽度)，l远大于d，从图1中可以看出，下凹结构6为狭长的弧形。

请参考图1，胎面部1与胎侧部2的分界面(即胎肩位置)处具有分形线4，胎侧部2与胎唇部3的分界处具有保护线5，在胎侧部2上具有一条中分线，该中分线平分胎侧部2上的任意一条径向线段，因此该中分线实际是环绕一周的弧线，狭长封闭弧形区域靠近橡胶轮胎中心的一端称为近心端，远离橡胶轮胎的一端为远心端，为了达到较优的气动效果，远心端延伸至分形线4，近心端位于保护线与胎侧部2的中分线之间的任意位置(包括保护线5和中分线)。

狭长封闭弧形区域沿橡胶轮胎圆周方向上的两端可以通过两条弧线封闭，两端的弧线长度可以相等也可不等，并且这两条弧线中的任意一条弧线可以仅有一个曲率，也可以是有具有不同曲率的弧线相切形成。当然，狭长封闭弧形区域沿橡胶轮胎圆周方向上的两端也可以通过折线实现封闭，折线也可以达到形成狭长封闭弧形区域的效果。

需要说明的是，狭长封闭弧形区域的远心端可以由分形线4封闭，也可以由上述两条弧线相交封闭，若由狭长封闭弧形区域沿橡胶轮胎圆周方向上的两端的弧线相交实现远心端的封闭，则远心端应当呈尖角型，或者是远心端的尖端为圆角过渡。

狭长封闭弧形区域的近心端可以直接由保护线5封闭，或者由位于保护线5与胎侧部2的中分线之间的近心端封闭线封闭，近心端封闭线可以为直线、曲线或者折线中的任意一者，或者任意两者或三者的组合。

近心端封闭线与狭长封闭弧形区域沿橡胶轮胎圆周方向上的两条弧线相连的端部为近心端封闭线的两个端点，若将近心端封闭线的两个端点分别通过线段与橡胶轮胎的圆心相连，则这两条线段之间的夹角为1°～30°，该跨度可以称为狭长封闭弧形区域的近心端角度跨度，在该角度范围内的任何数值都适用于近心端角度跨度，例如10°、20°等角度均可。

狭长封闭弧形区域整体在橡胶轮胎圆周方向上所跨越的角度范围为10°～90°，该跨度可以称为狭长封闭弧形区域的整体角度跨度，该角度的获取是按照如下方式获取：由橡胶轮胎的圆心沿径向作射线，其中一条射线与狭长封闭弧形区域在橡胶轮胎圆周方向上的一端相切，另一条射线与狭长封闭弧形区域在橡胶轮胎圆周方向上的另外一端相切，则两条射线之间的夹角即为狭长封闭弧形区域的整体角度跨度，同样的，在该角度范围内的任何数值都适用于狭长封闭弧形区域的整体角度跨度，例如20°，45°等均可。

更为优选的，为了保证胎侧部的整体强度，本发明实施例中所公开的橡胶轮胎中，下凹结构6的凹陷深度从起始点到终止点是有变化的，请参考图3和图4，其中图3中的阴影线是为了便于观察，并不代表剖面，狭长弧形阴影与狭长弧形空白的交线为下凹结构6的底部。狭长封闭弧形区域的近心端为起始点，狭长封闭弧形区域的远心端为终止点，以橡胶轮胎的圆心为圆心并过起始点所作的圆为起始圆e，以橡胶轮胎的圆心为圆心并过终止点所作的圆为终止圆f；

在起始点和终止点之间具有靠近起始点的第一底部点，和靠近终止点的第二底部点，以橡胶轮胎的圆心为圆心并过第一底部点所作的圆为第一底部环g，以橡胶轮胎的圆心为圆心并过第二底部点所作的圆为第二底部环h；

请参考图4，由起始圆e开始至第一底部环g，下凹结构6由胎侧部的表面逐渐向下凹陷至最低点，在第一底部环g和第二底部环h之间，下凹结构6的深度不变，由第二底部环h至终止圆f，下凹结构6由最低点逐渐上升至胎侧部2的表面。该种设计一方面可以保证形成凹凸结构，另一方面还能够保证胎侧部2的强度满足技术要求。

第一底部点和第二底部点为下凹结构6的最低点，第一底部点和第二底部点与胎侧部2表面之间的高度差为0.5mm～5mm，根据不同的胎侧部厚度，该凹陷深度可以在保证胎侧部2强度的前提下进行适应性变化。

请参考图4，起始圆e与终止圆f的半径之差为a，第二底部环h与终止圆f的半径之差为b，第一底部环g与终止圆f的半径之差为c，a、b和c满足以下关系，a/3≤b≤a/2，b/3≤c≤b/2。

为了进一步提高胎侧部2的散热效果，还可以在下凹结构6的表面上设置滚花结构，这可以增大胎侧部2与空气之间的接触面积，从而提高散热效果，狭长封闭弧线的远心端可以与胎面部1的花纹衔接，从而形成胎面部1与胎侧部2的整体花纹结构。

下凹结构6的截面形状不受限制，下凹结构6的截面形状按照如下方式获得：过第一底部环g的环面沿橡胶轮胎的轴向切胎侧部2所获得的下凹结构6的切面称为下凹结构6的截面，该截面形状可以为三角形、矩形、弧形或者其他任意规则或不规则的形状，如本案附图中所示的非限制实施例中，下凹结构6的截面形状为倒三角形状。

众所周知，尖角部位容易出现应力集中现象，为此，在下凹结构6的截面形状为三角形或矩形时，三角形和矩形的拐角位置设计为圆角过渡结构，以避免应力集中，提高橡胶轮胎的使用寿命。

当下凹结构6的截面呈弧形时，构成弧形的弧线可以称为截面轮廓线，截面轮廓线可以仅有一个曲率，或者截面轮廓线是由多段曲率不同的弧线相切形成的。

胎侧部所设置的多个下凹结构6可以在整个胎侧部2的圆周方向上均匀分布；或者若干个下凹结构6与胎侧部2的表面形成一组凹凸部，在胎侧部2的圆周方向上间隔设置有多组凹凸部，如图5中所示，每组凹凸部中的下凹结构的数量可以相等，也可以不等，图5中所示的橡胶轮胎中，每组凹凸部中的下凹结构的数量就不相等。

整个胎侧部2上所设置的下凹结构的数量不受限制，如可以为2～360个，下凹结构6覆盖胎侧部2的面积理论上可以为100％以下的任意一数值。

综上，本发明中所公开的方案实际是通过减少材料的方式在胎侧部形成了凹凸部，该种方式不仅增强了橡胶轮胎胎侧部的散热，提高了轮胎的使用寿命，而且还降低了橡胶轮胎的重量，从而降低了橡胶轮胎的滚动阻力，从而间接降低车辆的能耗。

以上对本发明所提供的橡胶轮胎进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。