CN105216552A - 一种全天候四季轮胎胎面结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全天候四季轮胎胎面结构，主要由重复的节距组成，每节距由单元Ⅰ、单元Ⅱ、单元Ⅲ、单元Ⅳ、单元Ⅴ依次排列而成，每个单元纵向均采用干地花纹块和湿地花纹块交替分布，横向每相邻的两个单元之间的干地花纹块和湿地花纹块亦交替分布，且有一部分错位。本发明综合了夏季轮胎和冬季轮胎的优点，可以在干地、湿地、雪地上均发挥出色的抓地能力。在干地时，干地花纹块起主要作用；在湿地及雪地上，湿地花纹块起主要作用；两种花纹块横向纵向均交错分布，在轮胎与地面接触时同时起抓地作用。各个单元的横、纵沟槽之间相通，通路之间构成排泥通道，提高排泥效果；本轮胎具有优越的抓地力、牵引性及排泥性等特点。

Description

一种全天候四季轮胎胎面结构
技术领域
本发明涉及四季轮胎领域，更具体地涉及一种全天候四季轮胎胎面结构。
背景技术
汽车经常在冰雪路面行驶时需要使用雪地专用轮胎，在干路面时夏季轮胎则能够提供最佳的性能。四季轮胎免除了更换轮胎的麻烦，兼顾了干地、湿地及雪地的轮胎性能。
目前市场上常见的四季胎大致分为两类，一类是花纹沟槽数目介于夏季胎和冬季胎之间，花纹沟密度周向均匀分布；另一类是非对称四季轮胎，一侧具备夏季胎性能，另一侧具备冬季胎性能。但两类均有其不足之处。第一类在干地面滚动阻力较大，在雪地路面又没有足够的雪地性能；第二类则是单侧性能单一。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的通用轮胎胎面结构，可以降低干地面的滚动阻力，同时不影响雪地性能，同时轮胎的整体性能不下降。
一种全天候四季轮胎胎面结构，主要由重复的节距组成，每节距由单元Ⅰ、单元Ⅱ、单元Ⅲ、单元Ⅳ、单元Ⅴ依次排列而成，每个单元纵向均采用干地花纹块和湿地花纹块交替分布，横向每相邻的两个单元之间的干地花纹块和湿地花纹块亦交替分布，同时有一部分错位。因此，每种类型的花纹块均对应两种类型的花纹部分，可以更好的兼顾两种性能。
进一步的，所述的干地花纹块为光面。
进一步的，所述的湿地花纹块为水平波纹状狭长沟槽和斜波纹状狭长沟槽。所述倾斜波纹与水平波纹的角度为120°～150°波纹状狭长沟槽深度为2～6mm，宽度为0.5～1mm，波纹间距为4～6mm。
进一步的，所述的单元Ⅰ、单元Ⅲ、单元Ⅴ的湿地花纹块为水平波纹；单元Ⅱ和单元Ⅳ的湿地花纹块为斜波纹。
进一步的，所述的单元Ⅰ、单元Ⅱ、单元Ⅲ、单元Ⅴ的干地花纹块和湿地花纹块之间设置有横向沟槽Ⅰ。
进一步的，所述的单元Ⅳ上的干地花纹块和湿地花纹块以节距的整体形式排布，在每节距之间设置有横向沟槽Ⅱ。
进一步的，所述的单元Ⅳ左侧设置补偿单元，补偿单元的干地花纹块和湿地花纹块与单元Ⅳ的干地花纹块和湿地花纹块横纵均相错分布，补偿单元与单元Ⅳ的宽度比为1/3～1/5。
进一步的，所述的单元Ⅰ、单元Ⅱ、单元Ⅲ、单元Ⅳ、单元Ⅴ纵向之间设置有纵向沟槽。
进一步的，所述的单元Ⅱ和单元Ⅲ的湿地花纹块相对侧面设置有凸起；使得单元Ⅱ和单元Ⅲ之间的纵向沟槽成“弓”字型；增加雪地的抓地力，又保有纵向直沟槽的排水性能。
进一步的，以所述单元Ⅲ和单元Ⅳ之间的纵向沟槽为分界，左侧的单元Ⅰ、单元Ⅱ、单元Ⅲ的横、纵沟槽之间相通，右侧的单元Ⅳ和单元Ⅴ的横、纵沟槽之间相通。
有益效果
本发明的轮胎胎面结构，综合了目前常见夏季轮胎和冬季轮胎的优点，可以在干地、湿地、雪地上均发挥出色的抓地能力。该轮胎将轮胎表面花纹分成干地花纹块和湿地花纹块，在干地时，干地花纹块起主要作用；在湿地及雪地上，湿地花纹块起主要作用；两种花纹块横向纵向均交错分布，在轮胎与地面接触时同时起抓地作用。采用上述方案后，单元Ⅰ、单元Ⅱ、单元Ⅲ的横、纵沟槽之间相通，单元Ⅳ和单元Ⅴ的横、纵沟槽之间相通，通路之间构成排泥通道，提高排泥效果；而胎面上的花纹块沿轴向位置不重叠也不间隔，平衡了胎面中心的排泥性和稳定性，具有优越的抓地力、牵引性及排泥性等特点。
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：为本发明整体结构示意图。
图2：为本发明的一节距结构示意图。
图3：为本发明轮胎刚性模拟图。
图4：本发明抓地力分析结果图。
图中：单元Ⅰ-1、单元Ⅱ-2、单元Ⅲ-3、单元Ⅳ-4、单元Ⅴ-5、干地花纹块-6、湿地花纹块-7、横向沟槽Ⅰ-8、横向沟槽Ⅱ-9、补偿单元-10。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
如图1和图2所示，一种全天候四季轮胎胎面结构，主要由重复的节距组成，每节距由单元Ⅰ1、单元Ⅱ2、单元Ⅲ3、单元Ⅳ4、单元Ⅴ5依次排列而成，每个单元纵向均采用干地花纹块6和湿地花纹块7交替分布，横向每相邻的两个单元之间的干地花纹块6和湿地花纹块7亦交替分布，同时有一部分错位。因此，每种类型的花纹块均对应两种类型的花纹部分，可以更好的兼顾两种性能。
进一步的，所述的干地花纹块6为光面。
进一步的，所述的湿地花纹块7为水平波纹状狭长沟槽和斜波纹状狭长沟槽。所述倾斜波纹与水平波纹的角度为135°波纹状狭长沟槽深度为4mm，宽度为0.8mm，波纹间距为6mm。
进一步的，所述的单元Ⅰ1、单元Ⅲ3、单元Ⅴ5的湿地花纹块为水平波纹；单元Ⅱ2和单元Ⅳ4的湿地花纹块7为斜波纹。
进一步的，所述的单元Ⅰ1、单元Ⅱ2、单元Ⅲ3、单元Ⅴ5的干地花纹块6和湿地花纹块7之间设置有横向沟槽Ⅰ8。
进一步的，所述的单元Ⅳ上的干地花纹块和湿地花纹块以节距的整体形式排布，在节距之间设置有横向沟槽Ⅱ9。
进一步的，所述的单元Ⅳ左侧设置补偿单元10，补偿单元10的干地花纹块6和湿地花纹块7与单元Ⅳ4的干地花纹块6和湿地花纹块7横纵均相错分布，补偿单元10与单元Ⅳ4的宽度比为1/4。
进一步的，所述的单元Ⅰ、单元Ⅱ、单元Ⅲ、单元Ⅳ、单元Ⅴ纵向之间设置有纵向沟槽。
进一步的，所述的单元Ⅱ和单元Ⅲ的湿地花纹块相对侧面设置有凸起；使得单元Ⅱ和单元Ⅲ之间的纵向沟槽成“弓”字型；增加雪地的抓地力，又保有纵向直沟槽的排水性能。
进一步的，以所述单元Ⅲ和单元Ⅳ之间的纵向沟槽为分界，左侧的单元Ⅰ1、单元Ⅱ2、单元Ⅲ3的横、纵沟槽之间相通，右侧的单元Ⅳ4和单元Ⅴ5的横、纵沟槽之间相通。
如图2所示，采用有限元软件对胎面结构进行刚性分布模拟，通过云图中可以看出，在胎面接地区域内干地花纹块6和湿地花纹块7的整体颜色比较接近，表明两种花纹块的刚性分布比较均匀，此结构的轮胎胎面性能均衡，并没有明显的降低轮胎整体的刚性。
如图3所示，采用有限元软件对胎面结构进行抓地性能模拟分析；在夏天、四季、雪地以及冰面四种路况情况下，对此轮胎胎面结构进行模拟，得出位于图中最上面的干地花纹块在四种路况下，整体牵引系数变化下降幅度小于10％，而位于最下面的湿地花纹块在四种路况的下的模拟，整体牵引力系数提升超过10％；位于中间的干湿花纹交错处的曲线在整体牵引力系数最高提升7％。
综合图2和图3可得出，此轮胎胎面结构在不降低轮胎整体刚性的情况下，明显提升了轮胎的牵引力。本轮胎胎面结构在干地性能损失不大的基础上，大幅度提升了其雪地性能，保证了轮胎。
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 (10)

1.一种全天候四季轮胎胎面结构，主要由重复的节距组成，每节距由单元Ⅰ(1)、单元Ⅱ(2)、单元Ⅲ(3)、单元Ⅳ(4)、单元Ⅴ(5)依次排列而成，其特征在于，每个单元纵向均采用干地花纹块(6)和湿地花纹块(7)交替分布，横向每相邻的两个单元之间的干地花纹块(6)和湿地花纹块(7)亦交替分布，同时有一部分错位。
2.根据权利要求1所述一种全天候四季轮胎胎面结构，其特征在于，所述的干地花纹块(6)为光面。
3.根据权利要求1所述一种全天候四季轮胎胎面结构，其特征在于，所述的湿地花纹块(7)为水平波纹状狭长沟槽和斜波纹状狭长沟槽。
4.根据权利要求1所述一种全天候四季轮胎胎面结构，其特征在于，所述的单元Ⅰ(1)、单元Ⅲ(3)、单元Ⅴ(5)的湿地花纹块(7)为水平波纹；单元Ⅱ(2)和单元Ⅳ(4)的湿地花纹块(7)为斜波纹。
5.根据权利要求1所述一种全天候四季轮胎胎面结构，其特征在于，所述的单元Ⅰ(1)、单元Ⅱ(2)、单元Ⅲ(3)、单元Ⅴ(5)的干地花纹块(6)和湿地花纹块(7)之间设置有横向沟槽Ⅰ(8)。
6.根据权利要求1所述一种全天候四季轮胎胎面结构，其特征在于，所述的单元Ⅳ(4)上的干地花纹块(6)和湿地花纹块(7)以节距的整体形式排布，在每节距之间设置有横向沟槽Ⅱ(9)。
7.根据权利要求1所述一种全天候四季轮胎胎面结构，其特征在于，所述的单元Ⅳ(4)左侧设置补偿单元(10)，补偿单元(10)的干地花纹块(6)和湿地花纹块(7)与单元Ⅳ(4)的干地花纹块(6)和湿地花纹块(7)横纵均相错分布。
8.根据权利要求1所述一种全天候四季轮胎胎面结构，其特征在于，所述的单元Ⅰ(1)、单元Ⅱ(2)、单元Ⅲ(3)、单元Ⅳ(4)、单元Ⅴ(5)纵向之间设置有纵向沟槽。
9.根据权利要求1所述一种全天候四季轮胎胎面结构，其特征在于，所述的单元Ⅱ(2)和单元Ⅲ(3)的湿地花纹块(7)相对侧面设置有凸起；使得单元Ⅱ(2)和单元Ⅲ(3)之间的纵向沟槽成“弓”字型。
10.根据权利要求1所述一种全天候四季轮胎胎面结构，其特征在于，以所述单元Ⅲ(3)和单元Ⅳ(4)之间的纵向沟槽为分界，左侧的单元Ⅰ(1)、单元Ⅱ(2)、单元Ⅲ(3)的横、纵沟槽之间相通，右侧的单元Ⅳ(4)和单元Ⅴ(5)的横、纵沟槽之间相通。
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