CN105196801B - 一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构 - Google Patents
一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构，轮胎为大直径窄胎面设计，轮胎的胎面上分布着由纵向沟槽、横向沟槽以及主花纹组成的胎面沟槽曲线，纵向沟槽分为纵向沟槽Ⅰ、纵向沟槽Ⅱ、纵向沟槽Ⅲ，分布于胎面中心接地面；横向沟槽分布于纵向沟槽Ⅰ和纵向沟槽Ⅲ两侧，过渡到胎肩位置，且两侧的横向沟槽分别与纵向沟槽Ⅰ和纵向沟槽Ⅲ相通；主花纹块为仿生树叶形状，位于纵向沟槽Ⅱ和纵向沟槽Ⅲ之间，与纵向沟槽Ⅱ和纵向沟槽Ⅲ相通。本轮胎胎面结构采用立体纵向沟槽设计，配合阶梯状横向窄沟槽设计，不仅更加美观个性，而且有效提高花纹块整体刚性，并能够随着花纹的磨损保持良好的湿地抓地能力；采用树叶状仿生设计，突出节能环保理念。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎领域，具体涉及一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构。
背景技术
随着汽车行业的发展，全球汽车数量逐年增加，汽车量的增加加剧了对环境的污染。人们对环保日益重视，节能减排成为了国家战略方针，对汽车行业节能技术革新提出更高要求。
轮胎滚动阻力作为汽车行驶过程中必须克服的阻力之一，对汽车的能耗具有明显的影响。2006年进行的一项研究表明，将轮胎滚动阻力降低10％便可让燃料燃烧效率提高1％到2％。如何降低轮胎滚动阻力，成为各大轮胎研发技术人员研究的新课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种大直径窄胎面设计的电动车轮胎胎面结构，可以有效的降低轮胎滚动阻力，唤醒人们环保意识。
一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构，所述轮胎为大直径窄胎面设计，所述轮胎的胎面上分布着由纵向沟槽、横向沟槽以及主花纹块组成的胎面沟槽曲线，所述纵向沟槽分为纵向沟槽Ⅰ、纵向沟槽Ⅱ、纵向沟槽Ⅲ，分布于胎面中心接地面；所述横向沟槽分布于纵向沟槽Ⅰ和纵向沟槽Ⅲ两侧，过渡到胎肩位置，且两侧的横向沟槽分别与纵向沟槽Ⅰ和纵向沟槽Ⅲ相通；所述主花纹块形状为仿生树叶形状，起到平衡花纹整体刚性分布的作用，位于纵向沟槽Ⅱ和纵向沟槽Ⅲ之间，与纵向沟槽Ⅱ和纵向沟槽Ⅲ相通。
进一步的，所述纵向沟槽边缘曲线与沟底曲线均为周期变化曲线，边缘曲线与沟底曲线的周期比为1/10～7/10；纵向沟槽Ⅰ、纵向沟槽Ⅱ和纵向沟槽Ⅲ的边缘曲线与沟底曲线的周期比可以相同亦可以不同；沟底曲线的周期高于轮胎表面沟槽边缘曲线的周期，从而在花纹块边缘形成规律分布的凸起部分，这些凸起部分对花纹块可以起到支撑作用，从而提高所在花纹块的刚性，进一步降低轮胎滚动阻力；随着花纹的磨损，花纹沟的曲折密度越来越大，保持良好的湿地抓地能力。
进一步的，所述纵向沟槽的槽腔宽度为8～15mm，深度为5～10mm。
进一步的，所述纵向沟槽Ⅰ的右边缘呈3级阶梯下降，每个阶梯高度为1mm，纵向沟槽Ⅰ与纵向沟槽Ⅱ之间设置有树叶图案，突出节能环保理念。
进一步的，所述的横向沟槽的截面呈阶梯等差级递减，此阶梯状窄沟槽设计，增加花纹块整体刚性，还可以起到防夹石子的作用，同时降低行驶噪声。
进一步的，所述的横向沟槽槽腔宽度为2～6mm，深度为2～5mm。
进一步的，所述横向沟槽之间设置有副横槽，在副横槽之间的轮胎胎肩处设置有树叶图案。
进一步的，所述主花纹块内部设置树叶形的螺旋状花纹，螺旋圈数为1～2圈。
有益效果
本发明的轮胎，采用大直径和窄胎面设计的电动车概念胎，滚动阻力低，更加节能环保；该轮胎采用立体纵向沟槽设计，配合阶梯状横向窄沟槽设计，不仅更加美观个性，而且有效提高花纹块整体刚性，并能够随着花纹的磨损保持良好的湿地抓地能力。该轮胎采用树叶状仿生设计，突出节能环保理念。通过计算机软件分析，本轮胎胎面上的沟槽，使得轮胎花纹块平均刚性分布在56左右，花纹块各部位刚性分布均衡，相比普通轮胎提升25％，可有效降低胎面区域的滚动阻力，尤其适合大轮辋直径和窄行驶面宽度的电动车轮胎的外轮廓设计。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域的技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。
图1：为本发明轮胎胎面沟槽结构示意图。
图2：为本发明计算机刚性分析结构示意图。
图中：纵向沟槽Ⅰ-1、纵向沟槽Ⅱ-2、纵向沟槽Ⅲ-3、横向沟槽-4、主花纹块-5、树叶图案-6。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
实施例1：
如图1所示，一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构，所述轮胎为大直径窄胎面设计，所述轮胎的胎面上分布着由纵向沟槽、横向沟槽以及主花纹块组成的胎面沟槽曲线，所述纵向沟槽分为纵向沟槽Ⅰ1、纵向沟槽Ⅱ2、纵向沟槽Ⅲ3，分布于胎面中心接地面；所述横向沟槽4分布于纵向沟槽Ⅰ1和纵向沟槽Ⅲ3两侧，过渡到胎肩位置，且两侧的横向沟槽分别与纵向沟槽Ⅰ1和纵向沟槽Ⅲ3相通；所述主花纹块5形状为仿生树叶形状，起到平衡花纹整体刚性分布的作用，位于纵向沟槽Ⅱ2和纵向沟槽Ⅲ3之间，与纵向沟槽Ⅱ2和纵向沟槽Ⅲ3相通。
进一步的，所述纵向沟槽边缘曲线与沟底曲线均为周期变化曲线，纵向沟槽Ⅰ1、纵向沟槽Ⅱ2、纵向沟槽Ⅲ3的边缘曲线与沟底曲线的周期比相同；为1/10；沟底曲线的周期高于轮胎表面沟槽边缘曲线的周期，从而在花纹块边缘形成规律分布的凸起部分，这些凸起部分对花纹块可以起到支撑作用，从而提高所在花纹块的刚性，进一步降低轮胎滚动阻力；随着花纹的磨损，花纹沟的曲折密度越来越大，保持良好的湿地抓地能力。
进一步的，所述纵向沟槽的槽腔宽度为8mm，深度为5mm。
进一步的，所述纵向沟槽Ⅰ1的右边缘呈3级阶梯下降，每个阶梯高度为1mm，纵向沟槽Ⅰ1与纵向沟槽Ⅱ2之间设置有树叶图案，突出节能环保理念。
进一步的，所述的横向沟槽4的截面呈等差级递减，此阶梯状窄沟槽设计，增加花纹块整体刚性，还可以起到防夹石子的作用，同时降低行驶噪声。
进一步的，所述的横向沟槽4槽腔宽度为2mm，深度为2mm。
进一步的，所述横向沟槽4之间设置有副横槽，在副横槽之间的轮胎胎肩处设置有树叶图案6。
进一步的，所述主花纹块5内部设置树叶形的螺旋状花纹，螺旋圈数为1圈。
实施例2
如图1所示，一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构，所述轮胎为大直径窄胎面设计，所述轮胎的胎面上分布着由纵向沟槽、横向沟槽以及主花纹组成的胎面沟槽曲线，所述纵向沟槽分为纵向沟槽Ⅰ1、纵向沟槽Ⅱ2、纵向沟槽Ⅲ3，分布于胎面中心接地面；所述横向沟槽分布于纵向沟槽Ⅰ1和纵向沟槽Ⅲ3两侧，过渡到胎肩位置，且两侧的横向沟槽分别与纵向沟槽Ⅰ1和纵向沟槽Ⅲ3相通；所述主花纹块5形状为仿生树叶形状，起到平衡花纹整体刚性分布的作用，位于纵向沟槽Ⅱ2和纵向沟槽Ⅲ3之间，与纵向沟槽Ⅱ2和纵向沟槽Ⅲ3相通。
进一步的，所述纵向沟槽边缘曲线与沟底曲线均为周期变化曲线，纵向沟槽Ⅰ1和纵向沟槽Ⅱ2边缘曲线与沟底曲线的周期比相同，纵向沟槽Ⅲ3的周期比与前两者不同；具体来说纵向沟槽Ⅰ1和纵向沟槽Ⅱ2的边缘曲线与沟底曲线的周期比为1/3，纵向沟槽Ⅲ3的边缘曲线与沟底曲线周期比为1/6；沟底曲线的周期高于轮胎表面沟槽边缘曲线的周期，从而在花纹块边缘形成规律分布的凸起部分，这些凸起部分对花纹块可以起到支撑作用，从而提高所在花纹块的刚性，进一步降低轮胎滚动阻力；随着花纹的磨损，花纹沟的曲折密度越来越大，保持良好的湿地抓地能力。
进一步的，所述纵向沟槽的槽腔宽度为10mm，深度为7mm。
进一步的，所述纵向沟槽Ⅰ1的右边缘呈3级阶梯下降，每个阶梯高度为1mm，纵向沟槽Ⅰ1与纵向沟槽Ⅱ2之间设置有树叶图案6，突出节能环保理念。
进一步的，所述的横向沟槽4的截面呈等差级递减，此阶梯状窄沟槽设计，增加花纹块整体刚性，还可以起到防夹石子的作用，同时降低行驶噪声。
进一步的，所述的横向沟槽4槽腔宽度为4mm，深度为3mm。
进一步的，所述横向沟槽4之间设置有副横槽，在副横槽之间的轮胎胎肩处设置有树叶图案6。
进一步的，所述主花纹块5内部设置树叶形的螺旋状花纹，螺旋圈数为2圈。
实施例3
一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构，所述轮胎为大直径窄胎面设计，所述轮胎的胎面上分布着由纵向沟槽、横向沟槽以及主花纹组成的胎面沟槽曲线，所述纵向沟槽分为纵向沟槽Ⅰ1、纵向沟槽Ⅱ2、纵向沟槽Ⅲ3，分布于胎面中心接地面；所述横向沟槽4分布于纵向沟槽Ⅰ1和纵向沟槽Ⅲ3两侧，过渡到胎肩位置，且两侧的横向沟槽4分别与纵向沟槽Ⅰ1和纵向沟槽Ⅲ3相通；所述主花纹块5形状为仿生树叶形状，起到平衡花纹整体刚性分布的作用，位于纵向沟槽Ⅱ2和纵向沟槽Ⅲ3之间，与纵向沟槽Ⅱ2和纵向沟槽Ⅲ3相通。
进一步的，所述纵向沟槽边缘曲线与沟底曲线均为周期变化曲线，纵向沟槽Ⅰ1、纵向沟槽Ⅱ2、纵向沟槽Ⅲ3的边缘曲线与沟底曲线的周期比相同；周期比为7/10；沟底曲线的周期高于轮胎表面沟槽边缘曲线的周期，从而在花纹块边缘形成规律分布的凸起部分，这些凸起部分对花纹块可以起到支撑作用，从而提高所在花纹块的刚性，进一步降低轮胎滚动阻力；随着花纹的磨损，花纹沟的曲折密度越来越大，保持良好的湿地抓地能力。
进一步的，所述纵向沟槽的槽腔宽度为15mm，深度为10mm。
进一步的，所述纵向沟槽Ⅰ1的右边缘呈3级阶梯下降，每个阶梯高度为1mm，纵向沟槽Ⅰ1与纵向沟槽Ⅱ2之间设置有树叶图案6，突出节能环保理念。
进一步的，所述的横向沟槽4的截面呈等差级递减，此阶梯状窄沟槽设计，增加花纹块整体刚性，还可以起到防夹石子的作用，同时降低行驶噪声。
进一步的，所述的横向沟槽4槽腔宽度为6mm，深度为5mm。
进一步的，所述横向沟槽4之间设置有副横槽，在副横槽之间的轮胎胎肩处设置有树叶图案6。
进一步的，所述主花纹块5内部设置树叶形的螺旋状花纹，螺旋圈数为2圈。
如图2所示，假设轮胎与地面之间的刚性无限大，形状为绝对球形，则滚动过程中接触的就不是一个面，而是一个点了。此时，轮与支持面间只接触一条线，支承力N通过圆轮的轴心垂直于支持面，滚阻就可以为零。基于以上假设，采用有限元分析软件对轮胎胎面结构进行刚性分析，从图上明显可以看出，轮胎整体的花纹块平均刚性分布在56左右，花纹块各部位刚性分布均衡，相比普通轮胎提升25％，轮胎胎面上的整体花纹结构可有效的降低胎面区域的滚动阻力。
上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构，所述轮胎为大直径窄胎面设计，其特征在于，所述轮胎的胎面沟槽为非对称结构，
所述轮胎的胎面上分布着由纵向沟槽、横向沟槽以及主花纹块组成的胎面沟槽曲线，所述纵向沟槽分为纵向沟槽Ⅰ(1)、纵向沟槽Ⅱ(2)、纵向沟槽Ⅲ(3)，分布于胎面中心接地面；
所述横向沟槽(4)分布于纵向沟槽Ⅰ(1)和纵向沟槽Ⅲ(3)两侧，过渡到胎肩位置，且两侧的横向沟槽(4)分别与纵向沟槽Ⅰ(1)和纵向沟槽Ⅲ(3)相通；
所述主花纹块(5)形状为仿生树叶形状，位于纵向沟槽Ⅱ(2)和纵向沟槽Ⅲ(3)之间，与纵向沟槽Ⅱ(2)和纵向沟槽Ⅲ(3)相通；
所述纵向沟槽边缘曲线与沟底曲线均为周期变化曲线，边缘曲线与沟底曲线的周期比为1/10～7/10；
所述纵向沟槽Ⅰ(1)的右边缘呈阶梯下降。
2.根据权利要求1所述一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构，其特征在于，所述纵向沟槽的槽腔宽度为8～15mm，深度为5～10mm。
3.根据权利要求1所述一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构，其特征在于，纵向沟槽Ⅰ(1)与纵向沟槽Ⅱ(2)之间设置有树叶图案(6)。
4.根据权利要求1所述一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构，其特征在于，所述的横向沟槽(4)的截面呈等差级递减。
5.根据权利要求1所述一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构，其特征在于，所述的横向沟槽(4)槽腔宽度为2～6mm，深度为2～5mm。
6.根据权利要求1所述一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构，其特征在于，所述横向沟槽(4)之间设置有副横槽，在副横槽之间的轮胎胎肩处设置有树叶图案(6)。
7.根据权利要求1所述一种低滚阻环保电动车轮胎胎面结构，其特征在于在于，所述主花纹块(5)内部设置树叶形的螺旋状花纹，螺旋圈数为1～2圈。
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