CN108859615B - 岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，该轮胎胎面由若干个花纹块构成；其中每个花纹块上分布有复数个形压槽，各形压槽由中心往外缘设有压缩部；所述压缩部的内壁面自花纹块表面至底部形成向压缩部中心倾斜延伸，压缩部的内壁面为平面或/和弧面；每个花纹块上的各形压槽的中心连线与相应花纹块的延伸方向相同。当轮胎在岩石地形行驶时，轮胎承重后可快速压缩并释放出压缩部内的空气，同时在压缩部形成密闭的压缩空间，利用大气的压差增加胎面花纹块对岩石地形的抓地力，可以实现确保轮胎行驶耐久性能的同时提升轮胎在岩石地形行驶的牵引性能。

Description

岩石地形用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，特别指使用于岩石地形，并能确保轮胎行驶的耐久性能的同时提升轮胎行驶的牵引性能的胎面花纹结构。

背景技术

目前，随着经济水平的不断提升，车辆作为一种常用的交通工具，消费者越发关注其越野性能。作为车辆上唯一与路面接触的部件，轮胎在越野路面上的性能表现将直接影响车辆的越野性能。特别是全地形车辆的轮胎对车辆越野性能的影响则尤为突出。一直以来全地形车辆都以娱乐性显著而被消费者所喜欢，现行出现的岩石攀爬运动更是成为全地形车辆的一种新型的越野娱乐项目。这将要求轮胎在岩石地形上能表现出良好的牵引性能以满足车辆的越野需求。

如图1所示，现行全地形车辆轮胎胎面1’上通常设计有独立的花纹块10’，在独立的花纹块10’的表面采用光滑面11’或者带阶梯沟槽12’的设置。当此轮胎在光滑的岩石地形上攀爬行驶时容易因花纹块表面上的抓地力不足，而无法维持车辆的重心，导致车辆发生滑行的现象。同时，在车辆滑行过程中因为胎面上独立的花纹块10’的接地面会与岩石地形表面发生动摩擦，这将加速轮胎胎面上各花纹块的磨损破坏，从而降低轮胎的耐久性能。为防止轮胎打滑，公告号为CN87209546的中国实用新型公开另一种轮胎花纹块整体内凹的样式，但是由于此花纹采用整体内凹，花纹块整体边缘较大，在轮胎行驶时其花纹块边缘无法完全接触地面，难于实现密闭的空间，由其产生的防滑效果也有限。此外，由于整体的花纹块刚性较强，当轮胎在行驶中由于花纹块变形扩张不足，亦难以发挥良好的牵引性。因此一般的全地形车的充气轮胎难以满足车辆在岩石地形攀爬行驶的牵引性和耐久性，这大大影响轮胎在岩石地形的通过性，最终影响车辆在岩石地形的表现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，以确保轮胎在岩石地形行驶的耐久性能的同时提升轮胎行驶的牵引性能。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，该轮胎胎面由若干个花纹块构成；其中：每个花纹块上分布有复数个形压槽，各形压槽由中心往外缘设有压缩部；所述压缩部的内壁面自花纹块表面至底部形成向压缩部中心倾斜延伸，压缩部的内壁面为平面或/和弧面；每个花纹块上的各形压槽的中心连线与相应花纹块的延伸方向相同。

所述各形压槽由中心往外缘依次设有压缩部、密封部和缓冲部；所述压缩部、密封部和缓冲部的各边缘相互平行设置。

所述每个花纹块上相邻两个形压槽的缓冲部相连互通，所述压缩部的底部为凸出的设置，所述密封部凸出于花纹块表面。

所述形压槽的边缘为圆形、椭圆形或多边形的规则形状。

所述每个花纹块上相邻的两个形压槽中心之间的距离与花纹块上相应两个形压槽中心连线垂直方向的宽度的比值为0.5~1。

所述形压槽的边缘为圆形，所述压缩部的直径与花纹块宽度的比值为0.20~0.45；所述密封部的宽度与压缩部直径的比值为0.35~0.60。

所述缓冲部的深度与压缩部的深度的比值为1.1~1.5；所述缓冲部的宽度与密封部宽度的比值为0.20~0.45。

所述凸出的高度为压缩部深度的40%以下；所述密封部与花纹块表面的高度差为花纹块高度的5%~20%。

所述缓冲部的内壁面由花纹块表面至底部形成向压缩部中心倾斜延伸，缓冲部的内壁面和外壁面为平面或/和弧面；所述内壁面与花纹块表面的夹角为10°～30°

所述压缩部沿轮胎周向的前后边缘分别设有一个切口。

采用上述方案后，本发明通过在轮胎胎面花纹块上设置复数个形压槽，形压槽由中心往外缘设有压缩部，且压缩部的内壁面自花纹块表面至底部形成向压缩部中心倾斜延伸，当轮胎在岩石地形行驶时，轮胎承重后可快速压缩并释放出压缩部内的空气，同时在压缩部形成密闭的压缩空间，利用大气的压差增加胎面花纹块对岩石地形的抓地力，可以实现确保轮胎行驶耐久性能的同时提升轮胎在岩石地形行驶的牵引性能。

附图说明

图1为现有技术轮胎胎面花纹块的胎面示意图；

图2为本发明轮胎胎面花纹块的胎面示意图；

图3为沿图2中的A-A’向剖视截面图；

图4为本发明轮胎胎面花纹块的立体示意图；

图5为本发明轮胎胎面花纹块行驶接地时的变形示意图；

图6为沿图2中的A-A’向另一种实施例的剖视截面图；

图7为本发明轮胎胎面花纹块另一种实施方式示意图；

图8为沿图7中的B-B’向剖视截面图；

图9为本发明轮胎胎面花纹块又一种实施方式示意图。

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、3、4所示，本发明揭示了一种岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构设计，该轮胎胎面1由若干个花纹块10构成。每个花纹块10上分布有复数个形压槽20，各形压槽20由中心往外缘依次设有压缩部21、密封部22和缓冲部23。所述压缩部21、密封部22和缓冲部23的各边缘相互平行设置。每个花纹块10上的各形压槽20的中心连线与相应花纹块10的延伸方向相同。如图5所示，当轮胎在岩石地形下行驶时，轮胎承重后密封部22往缓冲部23缓冲变形，可快速压缩并释放出压缩部21内的空气，同时在压缩部21形成密闭的压缩空间，利用大气的压差增加胎面花纹块10对岩石地形的抓地力，从而提升轮胎的牵引性能。

考虑到轮胎行驶时需求足够的压差以增加花纹块抓地力，同一花纹块10上相邻的两个形压槽20中心之间的距离D1与花纹块10上相应两个形压槽20中心连线垂直方向的宽度D的比值为0.5~1。过小的形压槽20中心之间的距离D1将会大大降低花纹块10的刚性，增加花纹块10异常破坏的倾向，导致轮胎耐久性能下降的趋势，同时也会降低对牵引性能的提升效果；反之，过大的形压槽20中心之间的距离D1将在轮胎行驶中无法连续提供足够的压差来增加岩石地形抓地力，影响轮胎牵引性能的提升。形压槽20的边缘为圆形或多边形的规则形状。如此可便于密封部22缓冲变形时能快速释放出压缩部21底部的空气，利于形成有效的压差来提升轮胎的牵引性能。

为进一步提升牵引性能，压缩部21的直径D2与花纹块10宽度D的比值为0.20~0.45。过小的压缩部21直径D2将减小压缩部21的有效压缩面积，从而降低花纹块10对岩石地形的抓地力，影响轮胎牵引性能的提升；反之，过大的压缩部21直径D2将使轮胎在接地行驶中，容易出现无法形成密闭的压缩空间的现象，最终导致无法有效提升牵引性能的结果。压缩部21的内壁面211由花纹块表面至底部形成向压缩部21中心倾斜的延伸方式，压缩部21的内壁面211可为平面或弧面的设置，当然也可为平面、弧面相结合的设置。如此可实现快速释放出压缩部21的空气及形成有效的压差，发挥牵引性能的提升效果。缓冲部23的深度H2与压缩部21的深度H1的比值为1.1~1.5。当轮胎行驶时可利于密封部22向缓冲部23发生变形，能快速释放压缩部21的空气以提升轮胎的牵引性能。如图6所示另一种实施方式中，压缩部21的底部212为凸出的设置，凸出的高度H3为压缩部21的深度H1的40%以下。如此可确保压缩部21的内壁面211的根部强度，避免密封部22在反复变形中发生破坏的现象，确保轮胎的耐久性能。

如图2、3所示，密封部22凸出于花纹块表面且密封部22与花纹块表面的高度差H4为花纹块高度H的5%~20%。在轮胎行驶过程中，过小的密封部22与花纹块表面的高度差H4将大大降低密封部22的边缘与岩石地形接地时的密封效果，影响牵引性能的提升；反之，过大的密封部22与花纹块表面的高度差H4将会造成密封部22边缘的过早破坏，无法帮助提升牵引性能。密封部22的宽度D3与压缩部21的直径D2的比值为0.35~0.60。过小的密封部22的宽度D3将会造成密封部22过早破坏，无法帮助提升牵引性能同时也会导致耐久性能下降的趋势；反之，过大密封部22的宽度D3将会过分增强密封部22的刚性，导致密封部22无法实现有效变形，大大降低牵引性能的提升效果。

缓冲部23的内壁面231由花纹块表面至底部形成向压缩部21中心倾斜的延伸方式。内壁面231、外壁面232可为平面或弧面的设置，也可为平面、弧面相结合的设置。如此可利于密封部22往外侧的缓冲部23变形，能快速释放压缩部21的空气以提升轮胎的牵引性能。内壁面231与胎面花纹块10表面的夹角α为10°～30°。过小的内壁面231与胎面花纹块10表面的夹角α将会使得缓冲部23边缘刚性的过分下降，导致缓冲部23早期破坏而无法实现牵引性能的提升；反之，过大的内壁面231与胎面花纹块10表面的夹角α将会影响密封部22往外侧的缓冲部23变形，无法有效提升轮胎的牵引性能。缓冲部23的宽度D4与密封部22宽度D3的比值为0.20~0.45，如此在缓冲部23形成足够的缓冲空间，便于密封部22往外侧的缓冲部23变形。为避免胎面花纹块10边缘的刚性下降导致轮胎的耐久性能下降，相邻两个形压槽20的缓冲部23可为相连互通。

如图7、8所示为另外一种实施方式，形压槽20也可依据花纹块10的形状采用单个压缩部21的设置。此外，单个压缩部21沿轮胎周向的前后边缘可分别设有一个切口213。如此可避免花纹块10的压缩部21行驶时的反复变形，在变形较大周向边缘形成缓冲区域，可降低压缩部21周向槽口的破坏，确保轮胎的耐久性能。如图9所示为又一种实施方式，形压槽20的边缘为周向椭圆的规则形状。如此可避免花纹块10的压缩部21行驶时的反复变形，在变形较大周向边缘形成缓冲区域，可降低压缩部21周向槽口的破坏，确保轮胎的耐久性能。

采用如图2轮胎花纹结构样式试制了多种前后轮规格为30X10.00R14的全地形车轮胎并对它们进行性能测试和评价。将各测试轮胎前后轮配套轮辋8.0 AT X14，充气压力150kPa后安装于900cc全地形车辆并在岩石地形上行驶，并通过驾驶员的感官分别以传统例为100分评价牵引性和总体性能，测试后并通过目视观察胎面花纹块的磨损程度评价耐久性能，数值越大性能越优越。

测试结果如下表1：

	传统例	实施例1	实施例2	实施例3
					压缩部21	无	有	有	有
密封部22	无	无	有	有
					缓冲部23	无	无	有	有
相邻的两个形压槽20中心之间的距离D1与花纹块10宽度D的比值	——	0.69	0.69	0.98
					形压槽20的边缘形状	——	圆形	圆形	椭圆
压缩部21的直径D2与花纹块10宽度D的比值	——	0.32	0.32	0.26
					压缩部21的内壁面211	——	倾斜弧面	倾斜弧面	倾斜弧面
密封部22的宽度D3与压缩部21的直径D2的比值	——	0	0.44	0.44
					缓冲部23的内壁面231	——	倾斜平面	倾斜平面	倾斜平面
内壁面231与胎面花纹块表面的夹角α（°）		0	20	20
					缓冲部23的宽度D4与密封部22宽度D3的比值		0	0.29	0.36
耐久性（指数）	100	110	106	108
					牵引性（指数）	100	104	114	112
总体性能（指数）	100	107	110	110

通过测试结果可以确认采用此胎面花纹设计后，轮胎能够有效地提高在岩石地形行驶过程中的牵引性能，同时又能确保足够的耐久性能。

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)

1.一种岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，该轮胎胎面由若干个花纹块构成；其特征在于：每个花纹块上分布有复数个形压槽，各形压槽由中心往外缘依次设有压缩部、密封部和缓冲部；

所述压缩部为位于密封部内侧的内壁面形成的槽，压缩部的内壁面由密封部表面至底部形成向压缩部中心倾斜的延伸方式，压缩部的内壁面为平面或/和弧面；

所述密封部为压缩部与缓冲部之间的部分,其位于压缩部的内壁面与缓冲部的内壁面之间，其中密封部表面凸出于花纹块表面；

所述缓冲部为位于密封部外侧的槽,由缓冲部的内壁面和外壁面形成,内壁面由密封部表面至底部形成向压缩部中心倾斜的延伸方式；

每个花纹块上的各形压槽的中心连线与相应花纹块的延伸方向相同，轮胎承重后密封部往缓冲部缓冲变形，可快速压缩并释放出压缩部内的空气，同时在压缩部形成密闭的压缩空间。

2.如权利要求1所述的岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述压缩部、密封部和缓冲部的各边缘相互平行设置。

3.如权利要求1所述的岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述每个花纹块上相邻两个形压槽的缓冲部相连互通，所述压缩部的底部为凸出的设置。

4.如权利要求1所述的岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述形压槽的边缘为圆形、椭圆形或多边形的规则形状。

5.如权利要求2所述的岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述每个花纹块上相邻的两个形压槽中心之间的距离与花纹块上相应两个形压槽中心连线垂直方向的宽度的比值为0.5~1。

6.如权利要求4所述的岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述形压槽的边缘为圆形，所述压缩部的直径与花纹块宽度的比值为0.20~0.45；所述密封部的宽度与压缩部直径的比值为0.35~0.60。

7.如权利要求1所述的岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述缓冲部的深度与压缩部的深度的比值为1.1~1.5；所述缓冲部的宽度与密封部宽度的比值为0.20~0.45。

8.如权利要求3所述的岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述凸出的高度为压缩部深度的40%以下；所述密封部与花纹块表面的高度差为花纹块高度的5%~20%。

9.如权利要求1所述的岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述缓冲部的内壁面和外壁面为平面或/和弧面；所述内壁面与花纹块表面的夹角为10°～30°。

10.如权利要求1所述的岩石地形用充气轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述压缩部沿轮胎周向的前后边缘分别设有一个切口。