CN106739836B - 3d钢片及电动汽车轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及电动汽车轮胎钢片及电动汽车轮胎。一种电动汽车轮胎的3D钢片，所述钢片的前侧面开有长圆形的凹槽，凹槽所在的钢片部分沿长度方向呈S型曲面，钢片的两端相互平行。本发明公开的电动汽车轮胎的3D钢片，具有独特的S型曲面凹槽结构，配合轮胎生产模具使用，能够制造出自捏和设计的轮胎花纹，在轮胎与地面的摩擦力作用下，使得前后相邻的3D花纹块发生形变能够迅速的相互接触，从而更好的提供抓地性能。弯道行驶尤其快速转弯时，采用自捏合设计的花纹块，前后两个节距的花纹块捏合在一起，提升侧向抓地性能，同时3D钢片设计的轮胎花纹块立面上的凸起使得这种作用响应更快，从而为整车的快速转弯提供了良好的侧向抓地性能。

Description

3D钢片及电动汽车轮胎

技术领域

本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及电动汽车轮胎。

背景技术

在石油资源枯竭和环境污染严重的双重压力下，大力发展新能源汽车已经成为国际社会的共识。在过去的十多年，我国在关键的电池技术上获得了突破，具备了率先启动产业化的条件，有实现跨越的机会。电动汽车为我国汽车产业缩短差距、实现跨越提供了难得的重大战略机遇。

电动汽车汽车的迅速发展给轮胎产品也提出了特殊的需求：电机替代传动的发动机使得整车的噪音减小，轮胎的噪声成为整车的主要影响因素之一，因此电动汽车适用轮胎需要低噪音；电动汽车需要高的续航里程，更好的满足客户的使用需求，因为电动汽车适用轮胎需要低滚阻；电动汽车瞬间达到最大扭矩，车速提升快，因此使用轮胎需要高抓地性能。

目前市场上的电动汽车轮胎产品，大多从改变轮胎胎面胶配方的角度来降低轮胎滚阻，轮胎的花纹仍然沿用传统汽车轮胎的花纹样式，低滚阻配方的应用一定程度上会降低轮胎的抓地及磨耗性能，部分电动汽车轮胎在使用过程中，还会出现肩部花纹异常磨损，导致肩部花纹块边缘及钢片边缘出现卷边的情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的电动汽车轮胎抓地性能不够，提供一种3D钢片，用在电动汽车轮胎花纹的制造中，制造的轮胎具有较高的抓地性能，同时肩部花纹设计采用较大刚性花纹块设计，搭配超薄横向钢片设计，有效避免轮胎肩部异常磨损引发的卷边不良，更好的满足电动汽车的性能需求。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

一种电动汽车轮胎的3D钢片，所述钢片的前侧面开有长圆形的凹槽，凹槽所在的钢片部分沿长度方向呈S型曲面，钢片的两端相互平行。

上述技术方案，进一步地，所述S型曲面的长度为凹槽长度的1/4-1/2。

上述技术方案，进一步地，其特征在于，所述钢片的厚度为0.6-0.8mm，凹槽的深度为0.2-0.3-6m，凹槽两端到钢片边缘的距离为2-5mm。

一种电动汽车轮胎，包括胎冠和胎肩，其特征在于，胎肩设置刚性花纹块，胎冠中部设置3D花纹块，前后相邻3D花纹块的立面设有凸起，所述凸起由模具3D钢片的设计形成。前后相邻的3D花纹块触地后能够自捏合。

上述技术方案，进一步地，钢片的端部与轮胎圆周切线的夹角为100-120°。

上述技术方案，进一步地，所述3D花纹块为两组并列设置，花纹块之间设置中央花纹沟。

上述技术方案，进一步地，所述刚性花纹块上设置由超薄钢片为模具制造的侧花纹沟。

上述技术方案，进一步地，所述超薄钢片的厚度为0.3-0.4mm。

本专利在花纹块设计上采用以下方式来实现：增大花纹饱和度；肩部采用大刚性花纹设计、采用超薄钢片设计；胎冠花纹块采用3D钢片设计及自捏合设计。

本发明的花纹块的使用，可以有效的提高轮胎的抓地性能，同时有效避免轮胎肩部异常磨损引发的卷边不良。

本发明公开的电动汽车轮胎的3D钢片，具有独特的S型曲面凹槽结构，配合轮胎生产模具使用，能够制造出自捏和设计的轮胎花纹，在轮胎与地面的摩擦力作用下，使得前后相邻的花纹块发生形变能够迅速的相互接触，从而更好的提供抓地性能。弯道行驶尤其快速转弯时，采用自捏合设计的花纹块，前后两个节距的花纹块捏合在一起，提升侧向抓地性能，同时3D钢片设计轮胎花纹块凸起立面使得这种作用响应更快，从而为整车的快速转弯提供了良好的侧向抓地性能。

本发明现已在我司成熟应用并经过中国电动汽车市场的验证，并成功配套北汽新能源、众泰汽车、康迪等公司的电动汽车。采用本发明花纹样式的165/60R14规格产品，测试结果PASS-By Noise 68dB(A),欧盟法规R117 Stage2要求≤70dB(A)，比一般产品低1-2dB(A)；滚动阻力系数测试结果7.8，比一般产品低20％；汽车百公里加速时间相对一般产品有效缩短1.5秒；干地百公里制动距离测试相对一般产品有效算短1.8米。

附图说明

图1是实施例1 3D钢片的主视图；

图2是实施例1 3D钢片的仰视图；

图3是实施例2轮胎花纹块的结构示意图；

图3-1是钢片的位置示意图，①和②是3D钢片的两端；

图3-2是实施例2 3D钢片的位置的剖视图；

图3-3是实施例2 3D钢片凹槽的剖面图；

图3-4是实施例2轮胎花纹块e和e’位置的剖面图；

图3-5是实施例2轮胎花纹块f和f’位置的剖面图；

图3-6是实施例2轮胎花纹块m和m’位置的剖面图；

图4是实施例3电动汽车轮胎胎面花纹示意图；

图4-1是实施例3中央花纹沟剖面图；

图4-2是实施例3周向花纹沟剖面图；

图4-3是实施例3侧花纹沟c-g-k剖面图；

图4-4是实施例3侧花纹沟起始端d-d’剖面图；

图4-5是实施例3侧花纹沟h-h’位置剖面图；

图4-6是实施例3肩部花纹块I-I’位置剖面；

图5是实施例3肩部花纹块超薄钢片位置示意图；

图5-1是实施例3肩部花纹块③和④之间超薄钢片的结构示意图；

图5-2是实施例3肩部花纹块⑤和⑥之间超薄钢片的结构示意图。

以上各图中，1为3D钢片；11为凹槽；12为气孔；2为花纹块；21为3D花纹沟；22为中央花纹沟；3为肩部花纹块；31为侧花纹沟；32为周向花纹沟；33为辅助花纹沟。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例。

实施例1

图1及图2提供了一种3D钢片1，用于电动汽车轮胎的制造。3D钢片1为长条状，长度为24mm，宽度为5mm，厚度为0.6mm，中间部分沿长度方向呈S型曲面，S型曲面的长度为6mm，钢片的两端相互平行。钢片的前侧面开有长圆形的凹槽11，凹槽11位于S型曲面上，凹槽11的长度为18mm，深度为钢片厚度的1/2。

3D钢片1上还开有气孔12，气孔12设置在凹槽11的上方距钢片边缘2mm处，钢片的下方两个角为倒圆角，倒圆角半径为0.5～2mm，可有效防止轮胎使用过程中出现撕裂问题。

钢片还可以设计成梯形、扇形或其他不规则的形状。钢片长度随花纹块大小进行变化。S型曲面的母线的长度和弯曲程度也可以进行变换。

实施例2

将实施例1的3D钢片1固定到模具上用于轮胎硫化来实现相应的电动汽车轮胎的花纹形式。将预先加工好的3D钢片放置在模具上相应的沟槽内并固定，固定时将钢片的上边和左右两端固定在模具上，钢片具有倒角的一端朝向轮胎，钢片的两端与轮胎圆周切线之间的夹角为110°。

所制造得到的电动汽车轮胎胎冠的3D花纹块如图3所示，底部箭头所指方向为轮胎圆周方向。3D花纹块2沿轮胎圆周方向设置。前后相邻的3D花纹块2之间为3D钢片1形成的3D花纹沟21，图3中虚线为3D钢片1厚度的中心。如图3-1所示，3D钢片1设置在①和②之间，①和②之间的剖视图如图3-2所示，正视图如图3-3所示。3D花纹沟21的局部剖视图如图3-4、3-5、3-6所示。3D花纹块2的立面与3D钢片1的凹槽11对应的位置形成凸起。

电动汽车启动时，在轮胎与地面的摩擦力作用下，使得前后两个花纹节距的花纹块发生形变能够迅速的相互接触，从而更好的提供抓地性能。弯道行驶尤其快速转弯时，花纹块采用自捏合设计，前后两个节距的花纹块捏合在一起，提升侧向抓地性能，同时3D钢片设计的轮胎花纹块立面上的凸起使得这种作用响应更快，从而为整车的快速转弯提供了良好的侧向抓地性能。

为了降低轮胎与底面接触产生的噪音，3D花纹块沿圆周方向的尺寸不同，并且几种不同尺寸的3D花纹块交错排布。

实施例3

将实施例1的3D钢片1固定到模具上用于轮胎硫化来实现相应的电动汽车轮胎的花纹形式。将预先加工好的3D钢片放置在模具上相应的沟槽内并固定，固定时将钢片的上边和左右两端固定在模具上，钢片具有倒角的一端朝向轮胎，钢片的两端与轮胎圆周切线之间的夹角为120°。

所制造得到的电动汽车轮胎胎面花纹块如图4所示，底部箭头所指方向为轮胎圆周方向，胎冠部位设置3D花纹块2，胎肩部位设置肩部花纹块3。3D花纹块2和肩部花纹块3之间设置周向花纹沟32。

3D花纹块2为两组，沿轮胎圆周方向并列设置，两组3D花纹块之间设置中央花纹沟，如图4-1所示。前后相邻的3D花纹块之间为3D钢片形成的3D花纹沟，具体结构参考实施例2。3D花纹块的立面与3D钢片凹槽对应的位置形成凸起。

电动汽车启动时，在轮胎与地面的摩擦力作用下，使得前后两个中央花纹节距的花纹块发生形变能够迅速的相互接触，从而更好的提供抓地性能。弯道行驶尤其快速转弯时，3D花纹块采用自捏合设计，前后两个节距的花纹块捏合在一起，提升侧向抓地性能，同时3D钢片设计的3D花纹块立面上的凸起使得这种作用响应更快，从而为整车的快速转弯提供了良好的侧向抓地性能。

为了降低轮胎与底面接触产生的噪音，3D花纹块沿圆周方向的尺寸不同，并且几种不同尺寸的3D花纹块交错排布。

肩部花纹块3为大刚性花纹块，设置在轮胎胎面两侧，肩部花纹块3之间设有侧花纹沟31，如图4、4-3、4-4和4-5所示，其中图4中，侧花纹沟31从位置g到k，花纹沟的深度逐渐变浅。

侧花纹沟31通过周向花纹沟32与3D花纹沟联通，周向花纹沟32如图4-2所示。

肩部花纹块3上设置由超薄钢片为模具制造的辅助花纹沟33，超薄钢片的位置如图5所示，超薄钢片的形状如图5-1和5-2所示。侧花纹沟能够保证抓地性能，同时起到很好的散热作用，有效避免肩部卷边异常磨损现象。超薄钢片的厚度为0.3-0.4mm。

上述花纹沟的交叉部分做平滑处理。

肩部花纹块3与相邻的3D花纹块2的位置一一对应，侧花纹沟31的起点落在3D花纹沟端21部延长线上，可以增强轮胎的排水性能。

肩部花纹块3还可以采用其他类似的样式代替。

对于电动汽车轮胎，除了以上所述的改进外，电动汽车轮胎的其他部分未做改进，因此，省略其他部分的示意图。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电动汽车轮胎，包括胎冠和胎肩，其特征在于，胎肩设置刚性花纹块，胎冠中部设置3D花纹块，3D花纹块沿轮胎圆周方向设置，前后相邻的3D花纹块的立面设有凸起，所述凸起由模具3D钢片的设计形成；所述3D钢片仅在前侧面开有长圆形的凹槽，凹槽所在的钢片部分沿长度方向呈S型曲面，凹槽的两端终止于3D钢片的前侧面内，3D钢片的两端相互平行。

2.根据权利要求1所述的电动汽车轮胎，其特征在于，所述S型曲面的长度为凹槽长度的1/4-1/2。

3.根据权利要求1所述的电动汽车轮胎，其特征在于，所述3D钢片的厚度为0.6-0.8mm，凹槽的深度为0.2-0.3mm，凹槽两端到钢片边缘的距离为2-5mm。

4.根据权利要求1所述的电动汽车轮胎，其特征在于，所述3D钢片的端部与轮胎圆周切线的夹角为100-120°。

5.根据权利要求1所述的电动汽车轮胎，其特征在于，所述3D花纹块为两组并列设置，花纹块之间设置中央花纹沟。

6.根据权利要求1所述的电动汽车轮胎，其特征在于，所述刚性花纹块上设置由超薄钢片为模具制造的侧花纹沟槽。

7.根据权利要求6所述的电动汽车轮胎，其特征在于，所述超薄钢片的厚度为0.3-0.4mm。