CN104029565B - 泥地用全地形车充气轮胎胎面花纹结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，该轮胎胎面由沿轮胎周向呈均匀分布的若干个花纹单元构成，各花纹单元包括依次沿轮胎胎面中心轴向对称并交替设置的主花纹块和副花纹块组成，主花纹块和副花纹块在轮胎行进的先接地边缘均由光滑的曲面所组成；其中在主花纹块或/和副花纹块的后接地边缘上设置复数个切入部，在主花纹块或/和副花纹块的头部设置有弧形或多边形的凹入部。如此设置可以实现确保轮胎正常行驶牵引性的同时提升轮胎在泥泞恶劣地形下后退行驶的牵引性能。

Description

泥地用全地形车充气轮胎胎面花纹结构

技术领域

本发明涉及一种轮胎胎面花纹结构，特别指一种使用于泥地的全地形车充气轮胎胎面花纹结构。

背景技术

目前国内的全地形车市场发展迅猛，越来越多消费者热衷这种多功能的新车型，而在泥泞地形下驾驶全地形车也成为一种新的娱乐项目。全地形车在泥泞地形行驶时容易发生泥土集结于轮胎花纹沟底部的现象，这将降低胎面花纹深度，使胎面花纹的牵引性能有所下降，同时也增加了轮胎重量，影响车辆油耗。因此在泥泞地形下行驶的全地形车常装配有胎面花纹结构光滑曲面连接设计的轮胎，考虑全地形车车辆在泥泞恶劣地形下行驶的特殊性，现有的泥泞地形用的全地形车车辆轮胎常采用如图1所示的胎面花纹结构，其胎面1’由主花纹块10’及副花纹块20’所组成，此花纹块的接地边缘采用光滑的曲线设计，即其接地边缘与花纹沟底部延伸形成的排泥通道侧壁采用光滑的曲面设计，即主花纹块10’的先接地边缘11’和后接地边缘12’均采用平顺的曲线设计，同样副花纹块20’的先接地边缘21’和后接地边缘22’也采用平顺的曲线设计。此设计在轮胎正常行驶时能降低排泥阻力，提高排泥效果，从而提高轮胎在正常行驶时的牵引性能。但在轮胎向前正常行驶陷入困境需要后退行驶时，因曲面提供较强的排泥作用而无法有效地集结泥土，影响轮胎后退行驶的牵引性能，从而无法帮助车辆进行有效地脱困，这将增加驾驶者的体力耗费，影响车手表现。

发明内容

本发明的目的是提供一种泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，可以实现确保轮胎正常行驶的牵引性的同时提升轮胎在泥泞恶劣地形下后退行驶的牵引性能。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，该轮胎胎面由沿轮胎周向呈均匀分布的若干个花纹单元构成，各花纹单元包括依次沿轮胎胎面中心轴向对称并交替设置的主花纹块和副花纹块组成，主花纹块和副花纹块在轮胎行进的先接地边缘均由光滑的曲面所组成；其中：在主花纹块或/和副花纹块的后接地边缘上设置复数个切入部，在主花纹块或/和副花纹块的头部设置有弧形或多边形的凹入部。

所述主花纹块切入部或/和副花纹块切入部的宽度设置为3～15mm；副花纹块切入部的宽度为3～15mm。

所述主花纹块切入部与主花纹块的后接地边缘的夹角为45°～90°；副花纹块切入部与副花纹块的后接地边缘的夹角为45°～90°。

所述主花纹块的后接地边缘上设置的复数个切入部的间隔宽度与对应切入部处的主花纹块宽度的比值为1.5～2.5；副花纹块的后接地边缘上设置的复数个切入部的间隔宽度与对应切入部处的副花纹块宽度的比值为1.5～2.5。

所述主花纹块切入部的深度与对应切入部处的主花纹块深度的比值为0.5～1；副花纹块切入部的深度与对应切入部处的副花纹块深度的比值为0.5~1。

所述主花纹块凹入部的弧形半径为10～30mm；副花纹块凹入部的弧形半径为10～30mm。

所述主花纹块凹入部的凹入宽度与主花纹块的头部宽度的比值为0.2～0.5；副花纹块凹入部的凹入宽度与副花纹块的头部宽度的比值为0.2～0.5。

所述主花纹块上设置有多个V形沟；副花纹块上设置多个V形沟。

所述主花纹块V形沟的宽度为主花纹块宽度的20%～40%；副花纹块V形沟的宽度为副花纹块宽度的20%～40%。

所述主花纹块上设置有多个阶梯面；副花纹块上设置有多个阶梯面。

本发明主要通过全地形车充气轮胎胎面花纹的优化设计，其胎面由沿轮胎胎面中心轴向对称并交替设置的主花纹块和副花纹块所组成，主花纹块和/或副花纹块的后接地边缘上设置了优化宽度、角度及深度的切入部，在主花纹块或/和副花纹块的头部设置有弧形或多边形的凹入部，如此设置可以实现确保轮胎正常行驶牵引性的同时提升轮胎在泥泞恶劣地形下后退行驶的牵引性能。

附图说明

图1为现有技术的胎面花纹展开示意图；

图2为本发明轮胎胎面花纹展开示意图；

图3为本发明轮胎正常行驶时排泥示意图；

图4为本发明轮胎后退行驶时排泥示意图；

图5为本发明轮胎局部花纹中主花纹块10展开示意图；

图6为本发明轮胎局部花纹中副花纹块20展开示意图；

图7为沿图4中的A-A’向剖视截面图；

图8为沿图4中的B-B’向剖视截面图。

具体实施方式

以下结合附图解释本发明的实施方式：

如图2至图8所示，本发明揭示了一种泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，该轮胎胎面1由沿轮胎周向呈均匀分布的若干个花纹单元构成，各花纹单元包括依次沿轮胎胎面中心轴向对称并交替设置的主花纹块10和副花纹块20所组成，主花纹块10和副花纹块20在轮胎行进的先接地边缘11、21均由光滑的曲面所组成；

本发明的关键在于：在主花纹块10或/和副花纹块20的后接地边缘12、22上设置复数个切入部13、23，在主花纹块10或/和副花纹块20的头部设置有弧形或多边形的凹入部14、24。

如图3所示，主花纹块10的先接地边缘11、后接地边缘12可由光滑过渡连接的多个曲线所组成，副花纹块20的先接地边缘21、后接地边缘22也可由光滑过渡连接的多个曲线所组成。当轮胎进行正常行驶时，泥土排出的主要方向如图中箭头所示，由主花纹块10的先接地边缘11与副花纹块20的后接地边缘22分别向轮胎花纹块底部延伸形成光滑的排泥通道可有效降低排泥阻力，增加排泥效果，防止泥土过度集结，提升轮胎正常行驶时的牵引性。同样，由副花纹块20的先接地边缘21与主花纹块10的后接地边缘12分别向轮胎花纹块底部延伸形成光滑的排泥通道可有效降低排泥阻力，增加排泥效果，防止泥土过度集结，提升轮胎正常行驶时的牵引性。

如图4所示，当轮胎为求脱困而选择后退行驶时，主花纹块10的后接地边缘12转为先接地边缘11a，而先接地边缘11转为后接地边缘12a，同样，副花纹块20的后接地边缘22也转为先接地边缘21a，而先接地边缘21也转为后接地边缘22a。泥土流动的主要方向如图中箭头所示，为确保后退行驶有足够的牵引力，在主花纹块10的后接地边缘12上设置了复数个切入部13，此切入部13的设计可使轮胎后退行驶时有足够集结的泥土以提供牵引力，增加轮胎脱困能力。

如图5所示，切入部13的宽度L12可设置为3～15mm。此切入部13的宽度L12不可过小，过小将无法提供后退行驶的牵引效果，此切入部13的宽度L12不可过大，过大时将会降低主花纹块10的强度，从而降低主花纹块10的牵引性和轮胎的使用寿命。为使后退牵引性的提升效果达到最佳，切入部13与主花纹块10的后接地边缘12的夹角α为45°～90°，过大的夹角将过度降低泥土排出的阻力，而无法有效地提供后退行驶的牵引效果，反之过小的夹角将降低切入部13的强度，将大大增加轮胎使用过程中的破坏情况，影响其使用寿命。为使胎面花纹的后退牵引效果均化，确保最佳的牵引性能，主花纹块10的后接地边缘12上设置的复数个切入部13的间隔宽度L13与对应切入部13处的主花纹块10宽度L11的比值为1.5～2.5。若切入部13的间隔宽度L13设置过小将会影响主花纹块10的整体强度，将降低轮胎正常行驶的牵引力，同时也将降低轮胎的使用寿命。若切入部13的间隔宽度L13设置过大时，将无法达到其对后退牵引性的提升效果。

如图7所示，切入部13的深度H11与对应切入部13处的主花纹块10深度H1的比值为0.5～1，此图示实施例的比值为1。此切入部13的深度H11与对应切入部13处的主花纹块10深度H1的比值越小时，其对后退牵引的提升效果越不明显。

如图5所示，在主花纹块10的头部设置有凹入部14，此凹入部14的设置将有利于主花纹块10的头部提供较大的泥土集结空间，从而提供更多的牵引力，帮助轮胎提升后退牵引的性能。凹入部14可为弧形或多边形，以弧形为最佳，此图示的实施例为弧形设计。弧形半径R1为10～30mm,若圆弧R1过大时，轮胎后退行驶时泥土将快速地排出，无法有效地提供牵引的性能；若圆弧R1过小时，其对后退牵引性的提升效果不明显。凹入部14的凹入宽度L14与主花纹块10的头部宽度L1的比值为0.2～0.5。凹入部14的凹入宽度L14过大将会降低主花纹块10的头部强度，影响其牵引性能，同时也会使主花纹块10发生头部破坏，降低轮胎的使用寿命。反之，过小的凹入宽度L14将无法达到其对后退牵引性的提升效果。

为确保轮胎正常行驶时的牵引，可于主花纹块10上设置多个V形沟15，这将在胎面1上形成多个相互贯通的排泥通道，防止过多的泥土集结于轮胎上，提高正常行驶的牵引性能。此V形沟15的宽度L15可为主花纹块10宽度L11的20%～40%。为使轮胎的正常牵引性能达到最佳，可在主花纹块10上设置有多个阶梯面16，此阶梯面16将有效地增加主花纹块10切入泥地的压强，帮助提供更好的牵引性能。

同样，如图6、图8所示，在副花纹块20的后接地边缘22上可设置复数个切入部23，此切入部23的设计可使轮胎后退行驶时有足够的牵引力作用于轮胎上，增加轮胎脱困能力。本实施例的副花纹块20的后接地边缘22上设置了一个切入部23。切入部23的宽度L22可设置为3～15mm。切入部23与副花纹块20的后接地边缘22的夹角β为45°～90°。副花纹块20的后接地边缘22上设置的复数个切入部23的间隔宽度L23与对应切入部23处的副花纹块20宽度L21的比值为1.5～2.5。切入部23的深度H21与对应切入部23处的副花纹块20深度H2的比值为0.5~1，此图示的实施例的比值为1。在副花纹块20的头部设置有凹入部24，凹入部24可为弧形或多边形，以弧形为最佳，此图示的实施例为弧形设计。弧形半径R2为10～30mm,凹入部24的凹入宽度L24与副花纹块20的头部宽度L2的比值为0.2～0.5。副花纹块20上设置多个V形沟25。此V形沟25的宽度L25可为副花纹块20宽度L21的20%～40%。副花纹块20上也可设置有多个阶梯面26。

采用如表1轮胎花纹结构样式试制了多种轮胎规格为30X10.00-14的全地形车轮胎并对它们进行性能测试并评价。正常牵引性、后退牵引性和总体性能是通过使用在以下条件下安装有各测试轮胎的车辆在泥泞等恶劣的越野路线上行驶，并通过驾驶员的感官分别以十分法评价正常牵引性、后退牵引性和总体性能，传统例为5分，数值越大性能越优越。具体测试条件如下。

轮辋：7.0ATX14

车辆：排气量850cc的全地形车

测试风压：125kPa

测试地形：深泥沼泽地形

测试结果如下表1：

	传统例	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
								凹入部14	无	有	无	有	有	有	有
凹入部24	无	有	无	有	有	有	有
								切入部13	无	有	有	无	有	有	有
切入部23	无	有	有	无	有	有	有
								头部凹入部14的弧形半径R1（mm）	—	14	—	14	35	14	14
头部凹入部24的弧形半径R2（mm）	—	12	—	12	35	12	12
								切入部13与主花纹块10的先接地边缘11a的夹角α（°）	—	65	65	—	65	150	65
切入部23与副花纹块20的先接地边缘21a的夹角β（°）	—	75	75	—	75	150	75
								切入部13的宽度L12（mm）	—	8	8	—	8	8	16
切入部23的宽度L22（mm）	—	8	8	—	8	8	16
								正常牵引性能（指数）	5	6	5.5	5.5	5	5	4
后退牵引性能（指数）	5	7	5.5	5.5	6.5	6.5	4
								总体性能（指数）	5	7	5.5	5.5	6	6	4

通过测试结果可以确认采用此胎面花纹设计后，能够有效地提高轮胎在行驶过程中的后退牵引性能，同时又能确保足够的正常行驶的牵引性能。

本发明主要通过全地形车充气轮胎胎面花纹的优化设计，其胎面1由沿轮胎胎面中心轴向对称并交替设置的主花纹块10和副花纹块20所组成，主花纹块10和/或副花纹块20的后接地边缘上设置了优化宽度、角度及深度的切入部13、23，同时主花纹块10和/或副花纹块20的头部设置有优化弧度及宽度的凹入部14、24，如此设置可以实现确保轮胎正常行驶牵引性的同时提升轮胎在泥泞恶劣地形下后退行驶的牵引性能。

以上所述，仅为本发明较佳实施例，不以此限定本发明实施的范围，依本发明的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应属于本发明涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，该轮胎胎面由沿轮胎周向呈均匀分布的若干个花纹单元构成，各花纹单元包括依次沿轮胎胎面中心轴向对称并交替设置的主花纹块和副花纹块组成，主花纹块和副花纹块在轮胎行进的先接地边缘均由光滑的曲面所组成；其特征在于：在主花纹块或/和副花纹块的后接地边缘上设置复数个切入部，在主花纹块或/和副花纹块的头部设置有弧形或多边形的凹入部。

2.如权利要求1所述的泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述主花纹块切入部或/和副花纹块切入部的宽度为3～15mm。

3.如权利要求1所述的泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述主花纹块切入部与主花纹块的后接地边缘的夹角为45°～90°；副花纹块切入部与副花纹块的后接地边缘的夹角为45°～90°。

4.如权利要求1所述的泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述主花纹块的后接地边缘上设置的复数个切入部的间隔宽度与对应切入部处的主花纹块宽度的比值为1.5～2.5；副花纹块的后接地边缘上设置的复数个切入部的间隔宽度与对应切入部处的副花纹块宽度的比值为1.5～2.5。

5.如权利要求1所述的泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述主花纹块切入部的深度与对应切入部处的主花纹块深度的比值为0.5～1；副花纹块切入部的深度与对应切入部处的副花纹块深度的比值为0.5~1。

6.如权利要求1所述的泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述主花纹块凹入部的弧形半径为10～30mm；副花纹块凹入部的弧形半径为10～30mm。

7.如权利要求1所述的泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述主花纹块凹入部的凹入宽度与主花纹块的头部宽度的比值为0.2～0.5；副花纹块凹入部的凹入宽度与副花纹块的头部宽度的比值为0.2～0.5。

8.如权利要求1所述的泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述主花纹块上设置有多个V形沟；副花纹块上设置多个V形沟。

9.如权利要求8所述的泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述主花纹块V形沟的宽度为主花纹块宽度的20%～40%；副花纹块V形沟的宽度为副花纹块宽度的20%～40%。

10.如权利要求1所述的泥地用的全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述主花纹块上设置有多个阶梯面；副花纹块上设置有多个阶梯面。