CN107471921B - 具有自撑式胎面轮廓的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有自撑式胎面轮廓的轮胎，胎面宽度采用三段弧设计，通过对胎面弧长和弧度的限定，可有效的分担接地压力和补强各自的胎冠刚性，进而提升轮胎的操控性能，采用赛事与高性能轮胎轮廓设计理念形成的自撑式胎面设计，轮胎接地平整，具有很好接地亲和效应，进而降低轮胎的刹车距离，具有操控性能好的特点，可以同时满足改装车、街道赛、运动型高性能轿车使用。

Description

具有自撑式胎面轮廓的轮胎
技术领域
本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及一种具有自撑式胎面轮廓的轮胎，可以同时满足改装车、街道赛、运动型高性能轿车使用的跨界竞速轮胎。
背景技术
目前街道赛、改装车比赛以及运动型高性能轿车非常多，需要符合运动型高性能轿车的法规和舒适性的需求、其操控性能、制动性能又要适用于改装车及街道赛的超高性能竞速轮胎，目前市场上没有此类轮胎产品。
目前在街道赛中，使用的轮胎为FOR COMPETITION USE ONLY,无法满足法规要求，不能在路上行驶，一旦在路上行驶，将会被交警处罚，如果发生交通事故，保险公司不会进行赔付。
目前运动型高性能轿车原配轮胎通常为高性能轮胎，无法达到赛道半热熔轮胎的制动性能和操控性能，高性能轿车在赛道娱乐时，为取得好的成绩，需要更换性能好的半热熔轮胎或光面胎。
发明内容
本发明基于高性能轮胎设计技术，提供一种具有自撑式胎面轮廓的轮胎，满足高速、耐久、外缘、脱圈、强度法规试验，可以同时满足改装车、街道赛、运动型高性能轿车使用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种具有自撑式胎面轮廓的轮胎，包括胎面、胎侧和胎圈，其中胎面包括胎冠和胎肩部，该胎面在轮胎子午线的截面上、从轮胎赤道面与胎面轮廓的交点到胎肩部的起始处的胎冠部轮廓依次分成第一段冠弧和第二段冠弧，胎肩部的胎面轮廓形成第三段弧；
所述的胎面的胎面宽度TDW与轮胎名义断面宽SN的关系为：TDW＝SN*(0.93-0.94)；
所述第一段冠弧的外径R1、所述第二段冠弧的外径R2以及胎肩部处的胎面轮廓的外径R3，具有R1＝R2+R3和R2/R3＝6/4的关系，其中R1≥800mm；
所述第一段冠弧的弧长L1、所述第二段冠弧的弧长L2以及胎肩部的弧长L3，具有关系：L1＝L2+L3和L2/L3＝4/6。
进一步地，所述胎圈的钢圈轮廓角度a为7°-8°，钢圈轮廓角度b为21°-22°。所述胎圈的子口位置半径RC为10-11mm，胎踵位置半径RD取7-8mm。
进一步地，所述胎侧通过轮胎断面水平轴最宽位置点分成上胎侧弧USR和下胎侧弧LSR，花纹截止点PDW为上胎侧弧USR的上端点，轮辋保护端点为下胎侧弧LSR的下端点，花纹截止点PDW与轮胎断面水平轴最宽位置点连线的水平夹角c为70°-75°，轮胎断面水平轴最宽位置点与轮辋保护端点连线的水平夹角d为75°-80°。
优选地，所述轮辋保护端点处形成有轮辋保护上反弧RA和轮辋保护下反弧RB，且RA/RB＝3/1，其中RA为轮辋保护上反弧的半径，RB为轮辋保护下反弧的半径。
由以上技术方案可知，本发明采用赛事与高性能轮胎轮廓设计理念运用而生的新轮廓，轮胎接地平整，具有很好接地亲和效应，进而降低轮胎的刹车距离，具有操控性能好的特点，可以同时满足改装车、街道赛、运动型高性能轿车使用。
附图说明
图1为本发明轮胎子午线方向的剖视图；
图2为本发明接地印痕的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
图1示出了本发明充气轿车子午线轮胎的轮胎子午线方向的剖视图。附图标记CL围轮胎赤道面，附图标记SH是轮胎断面高度，SDH是断面最宽处距离轮辋接触点距离，TBW为轮辋宽度，TDW为胎面宽度，PDW为轮胎花纹截止点，SHR为胎肩弧度半径，USR为上胎侧弧，LSR为下胎侧弧，SW为轮胎断面水平轴最宽位置点的总宽度，SN为轮胎名义断面宽，BW为钢圈宽度，RA为轮辋保护上反弧的半径，RB为轮辋保护下反弧的半径，RC为子口位置半径，RD为D点的半径，圆弧下截至点定义为D点，是测量时的参考点。
轮胎10包括胎体以及设置于该胎体上的胎面、胎侧和胎圈，其中胎面与胎侧的交接处为轮胎花纹截止点PDW，胎侧与胎圈的交接处设置有轮辋保护端点，该轮辋保护端点形成有轮辋保护上反弧RA和轮辋保护下反弧RB。
所述胎面包括中间最扁平的胎冠部以及设置于该胎冠部两侧的胎肩部，所述胎冠部到胎肩部具有平滑过渡。所述胎肩部具有胎面端，在具有方形的胎肩部的结构中，胎面端指的是该胎肩部的边缘部的点，由于胎肩部为方形，因此胎面端与轮胎接地端一致；而在具有圆形的胎肩部的结构中，在轮胎子午线方向的截面上，取胎面部的轮廓与胎体胎侧部的轮廓的交点，从该交点引至胎肩部的垂线的垂足设为胎面端。
所述胎面宽度TDW是指胎面在轮胎子午线的截面上、从轮胎赤道面CL与胎面轮廓的交点到胎肩部的胎面端的距离。
所述胎面宽度TDW采用三段弧设计，其中胎面在轮胎子午线的截面上、从轮胎赤道面与胎面轮廓的交点到胎肩部的起始处的胎冠部轮廓依次分成第一段冠弧和第二段冠弧，胎肩部的胎面轮廓形成第三段弧。
为增加轮胎与地面的接触面积以及轮胎的接地印痕的矩形率，采用赛事放大设计理念，具有关系TDW＝SN*(0.93-0.94)，其中SN为轮胎名义断面宽(图中未示出)，名义断面宽为轮胎的常用术语，规格信息会在轮胎胎侧上表明信息，如225/45R17，235/45R17，其中225和235就是名义断面宽SN。如图2接地印痕的矩形率高达90％以上，而传统的高性能轮胎的矩形率仅在80％左右，矩形率的增加可有效的提升轮胎的接地面积，进而提升操控性能，降低轮胎的制动距离。
所述第一段冠弧的外径为R1、所述第二段冠弧的外径为R2以及胎肩部处的胎面轮廓的外径为R3，所述第一段冠弧的弧长为L1、所述第二段冠弧的弧长为L2以及胎肩部的弧长为L3。
从FEA接地印痕分析可以看出，因轮胎在冠部中心区域和肩部受到的接地压力最大，因此在此区域需要补强轮胎刚性，从轮廓上进行优化，传统高性能轮胎的第一段冠弧的外径R1≥600，本发明采用R1≥800设计，大半径弧会使得轮胎冠部和地面接触更吻合，使得此区域接触面积增加，分解轮胎的接地压力。同时，需要满足R1＝R2+R3和L1＝L2+L3的关系，使得胎冠部和胎肩部受力均匀。
由胎面轮廓花纹刚性分析，当R2/R3＝6/4和L2/L3＝4/6时，使得肩部L3受力大的区域多分担压力，L2同时增大R2＞R3弧的设计，可以补强L2区域分担接触压力的能力。通过对胎面弧长和弧度的限定，形成自撑式设计理念，L1、L2、L3三段弧均可有效的分担接地压力和补强各自的胎冠刚性，进而提升轮胎的操控性能。
所述胎侧通过轮胎断面水平轴最宽位置点分成上胎侧弧USR和下胎侧弧LSR，花纹截止点PDW为上胎侧弧USR的上端点，轮辋保护端点为下胎侧弧LSR的下端点，花纹截止点PDW与轮胎断面水平轴最宽位置点连线的水平夹角c为70°-75°，轮胎断面水平轴最宽位置点与轮辋保护端点连线的水平夹角d为75°-80°。
上胎侧弧USR和下胎侧弧LSR创新的采用赛事轮廓和高性能轮廓的优化整合设计，通过上胎侧弧USR控制角度c，通过下胎侧弧控制角度d。下胎侧轮廓较直的设计可有使得力从轮辋传到钢丝圈，再从钢丝圈有效的传递到胎侧，最终通过角度稍小的上胎侧线性传递到胎面，进而提升轮胎的线性感和操控性能。
轮辋保护端点采用轮辋保护上反弧RA和轮辋保护下反弧RB组成的类似三角形设计，通过三角形的稳定性补强轮胎胎侧的刚性，同时可以有效的保护轮辋擦伤，其中RA/RB＝3/1，较大的上反弧可以使得力从轮辋上有效的传递到胎面，较小的下反弧可以使得轮胎紧扣到轮辋上。
本发明还对钢圈进行了新设计，所述胎圈的钢圈轮廓角度a为7°-8°，钢圈轮廓角度b为21°-22°，增大了角度a和角度b的设计，可使得轮胎紧扣在轮辋上。胎圈的子口位置半径RC为10-11mm，胎踵位置半径RD取7-8mm，均相较于高性能轮胎增大设计，可以增大轮胎与轮辋的接触面积，减小刹车时轮胎与轮辋之间的滑移，缩短制动距离。
以上所述实施方式仅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，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种具有自撑式胎面轮廓的轮胎，包括胎面、胎侧和胎圈，其中胎面包括胎冠和胎肩部，该胎面在轮胎子午线的截面上、从轮胎赤道面与胎面轮廓的交点到胎肩部的起始处的胎冠部轮廓依次分成第一段冠弧和第二段冠弧，胎肩部的胎面轮廓形成第三段弧，其特征在于：
所述的胎面的胎面宽度TDW与轮胎名义断面宽SN的关系为：TDW＝SN*(0.93-0.94)；
所述第一段冠弧的外径R1、所述第二段冠弧的外径R2以及胎肩部处的胎面轮廓的外径R3，具有R1＝R2+R3和R2/R3＝6/4的关系，其中R1≥800mm；
所述第一段冠弧的弧长L1、所述第二段冠弧的弧长L2以及胎肩部的弧长L3，具有关系：L1＝L2+L3和L2/L3＝4/6；
所述胎侧通过轮胎断面水平轴最宽位置点分成上胎侧弧USR和下胎侧弧LSR，花纹截止点PDW为上胎侧弧USR的上端点，轮辋保护端点为下胎侧弧LSR的下端点，花纹截止点PDW与轮胎断面水平轴最宽位置点连线的水平夹角c为70°-75°，轮胎断面水平轴最宽位置点与轮辋保护端点连线的水平夹角d为75°-80°。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述胎圈的子口位置半径RC为10-11mm，胎踵位置弧半径RD取7-8mm。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述轮辋保护端点处形成有轮辋保护上反弧RA和轮辋保护下反弧RB，且RA/RB＝3/1，其中RA为轮辋保护上反弧的半径，RB为轮辋保护下反弧的半径。
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