CN109515070A - 公路和越野路面两用的轮胎胎面结构 - Google Patents

公路和越野路面两用的轮胎胎面结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，所述轮胎胎面由若干个花纹块构成，各花纹块横向并排设置，相邻两花纹块的沟底之间分布有交联键，所述交联键包括沿轮胎纵横向设置的多个条状凸部和十字凸部，其中条状凸部位于相邻两花纹块的纵横向沟底，所述十字凸部位于条状凸部上，所述十字凸部连接相邻的两横向花纹块，从而本发明利用条状凸部设计，可补强花纹沟底强度，当轮胎在越野路面行驶时，可提高花纹沟底的牵引性能，提升排沙泥性能，利用十字凸部将各花纹块相互连接，可加强花纹沟底强度，避免轮胎在公路行驶时而出现根裂现象，影响轮胎的使用寿命。

Description

公路和越野路面两用的轮胎胎面结构
技术领域
本发明涉及充气轮胎技术领域，特别是指一种公路和越野路面两用的轮胎胎面结构。
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，消费者已对车辆的使用路况要求越来越多，对轮胎的性能要求也越来越高，除了需要在公路使用以外，现消费者越来越关注其公路和越野混合路面使用的综合性能，因此诉求轮胎在公路上能满足磨耗性能，在越野路面上能满足牵引性能，以达到公路和越野路面两用的功能。
为满足车辆在公路和越野路面两用的综合性能，现有轮胎胎面采用加大的块状花纹设计，其花纹边缘成分高，接地面积大，可满足公路行驶的磨耗性能，也可以满足越野路面行驶的牵引性能。但如此设置，加大花纹块的面积，使各花纹块与花纹块之间的间距变小，当轮胎在越野路面行驶时，排沙泥性能将会下降，同时各花纹块相对独立设置，当轮胎在公路上行驶时，易出现根裂现象，影响轮胎的使用寿命。
基于以上问题，拟优化公路和越野路面两用充气轮胎胎面花纹结构设计，采用改良的胎面花纹结构设计，能满足轮胎在公路上行驶时的使用寿命同时兼顾在越野路面上行驶的排沙泥性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，能满足轮胎在公路上行驶时的使用寿命同时兼顾在越野路面上行驶的排沙泥性能。
为实现上述目的，本发明的解决方案是：
一种公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，所述轮胎胎面由若干个花纹块构成，各花纹块横向并排设置，花纹陆比设置为40%~65%，相邻两花纹块的沟底之间分布有交联键，所述交联键包括沿轮胎纵横向设置的多个条状凸部和十字凸部，其中条状凸部位于相邻两花纹块的纵横向沟底，所述十字凸部位于条状凸部上，所述十字凸部连接相邻的两横向花纹块。
所述条状凸部包含横条状凸部、纵条状凸部和圆锥凸部，所述横条状凸部设置于相邻两花纹块的横沟沟底，所述横条状凸部由一侧胎肩的花纹块的沟底轴向延伸至另一侧胎肩的花纹块的横沟沟底，所述纵条状凸部设置在相邻两花纹块的花纹块纵沟沟底，各纵条状凸部将同一轴向位置的周向的两相邻花纹块及周向相邻两横条状凸部相互连接，所述横条状凸部的尾端通过纵条状凸部与胎肩一花纹块相互连接，各横条状凸部与纵条状凸部通过圆锥凸部进行交联。
所述横条状凸部、纵条状凸部的宽度设置为1.0mm～3.0mm，横条状凸部、纵条状凸部从沟底径向向上凸出高度设置为1.0mm～3.0mm。
所述圆锥凸部的底部半径设置为1.0mm～3.0mm，所述圆锥凸部从沟底径向向上凸出高度设置为2.0mm～6.0mm。
所述圆锥凸部从沟底径向向上的凸出高度高于横条状凸部、纵条状凸部从沟底径向向上的凸出高度。
所述十字凸部包括自上而下的圆形顶部、八边锥体中部及十字底座，所述十字底座的横支架的两端与相邻两花纹块的周向边缘相互连接，所述十字底座的纵支架的两端与纵条状凸部相互连接。
所述圆形顶部从沟底径向向上凸出高度高于十字底座从沟底径向向上凸出高度，所述十字底座从沟底径向向上凸出高度高于纵条状凸部从沟底径向向上凸出高度，所述十字底座的宽度大于条状凸部的宽度。
所述圆形顶部从沟底径向向上凸出高度比十字底座从沟底径向向上凸出高度高50%～100%，所述十字底座从沟底径向向上凸出高度比纵条状凸部从沟底径向向上凸出高度高50%～100%，所述十字底座的宽度比条状凸部的宽度宽50%～100%。
所述八边锥体中部为圆弧凹凸落差设置。
所述条形凸部和十字底座均为圆弧形。
采用上述方案后，本发明通过于相邻两花纹块的纵横向沟底设置条状凸部，于条状凸部上设置十字凸部的结构设计，利用条状凸部设计，可补强花纹沟底强度，当轮胎在越野路面行驶时，可提高花纹沟底的牵引性能，提升排沙泥性能，利用十字凸部将各花纹块相互连接，可加强花纹沟底强度，避免轮胎在公路行驶时而出现根裂现象，影响轮胎的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的轮胎胎面花纹结构示意图；
图2为本发明中的十字凸部放大图；
图3为图1中的A-A’剖面图；
图4为图2中的B-B’剖视图；
图5为图2中的C-C’剖视图；
图6为图2的十字凸部立体图。
【符号说明】
1 胎面 10 花纹块
20 交联键
21 条状凸部 21a 横条状凸部
21b 纵条状凸部 21C 圆锥凸部
22 十字凸部 22a 圆形顶部
22b 八边锥体中部 22c 十字底座。
具体实施方式
以下结合附图解释本发明的实施方式：
本发明揭示了一种公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，横向方向为轮胎轴向，纵向方向为轮胎周向，单点划线CL为胎面中心线，花纹块靠近胎面中心线CL的一侧为内侧，花纹块远离胎面中心线CL的一侧为外侧。
如图1至图6所示，本发明的轮胎胎面1由若干个花纹块10构成，各花纹块10横向并排设置，花纹陆比设置在40%~65%（陆比为花纹块的接地面积与胎面花纹总面积之比），相邻两花纹块10的沟底之间分布有交联键20，所述交联键20包括沿轮胎纵横向设置的多个条状凸部21和十字凸部22，其中条状凸部21位于相邻两花纹块10的纵横向沟底，所述十字凸部22位于条状凸部21上，所述十字凸部22连接相邻的两横向花纹块10，利用条状凸部21来提高花纹沟底的边缘成分，当轮胎在越野路面行驶时，有效提高排沙泥性能，另十字凸部22将各相邻的横向花纹块进行交联，可加强花纹沟底强度防止在公路使用时出现根裂现象，保证轮胎的使用寿命。
所述条状凸部21包含横条状凸部21a、纵条状凸部21b和圆锥凸部21c，相邻两花纹块10的横沟沟底设置横条状凸部21a，横条状凸部21a由一侧胎肩的花纹块10的沟底轴向延伸至另一侧胎肩的花纹块10的横沟沟底，纵条状凸部21b设置在相邻两横向花纹块10的纵沟沟底，各纵条状凸部21b将同一轴向位置的周向的两相邻花纹块10及周向相邻两横条状凸部21a相互连接，横条状凸部21a的尾端采用纵条状凸部21b与胎肩一花纹块10相互连接，各横条状凸部21a与纵条状凸部21b采用圆锥凸部21c进行交联，利用上窄下宽的圆锥凸部21c补强横条状凸部21a和纵条状凸部21b的强度，如此设置，条状凸部21可提高横纵向花纹沟底的边缘成分，有效提高排沙泥性能。
如图1、2、3所示，其中横条状凸部21a、纵条状凸部21b的宽度W1设置为1.0mm～3.0mm，圆锥凸部21c的底部半径R设置为1.0mm～3.0mm，横条状凸部21a、纵条状凸部21b从沟底径向向上的凸出高度h1设置为1.0mm～3.0mm，圆锥凸部21c从沟底径向向上的凸出高度h2设置为2.0mm～6.0mm，圆锥凸部21c从沟底径向向上的凸出高度h2高于横条状凸部21a、纵条状凸部21b从沟底径向向上的凸出高度h1，若横条状凸部21a、纵条状凸部21b的宽度或圆锥凸部21c的底部半径太大且从沟底径向向上凸出高度太高，当轮胎在越野路面行驶时，易阻塞沙泥，影响轮胎的排沙泥性能，若横条状凸部21a、纵条状凸部21b的宽度或圆锥凸部21c的底部半径太小且从沟底径向向上凸出高度太低，当轮胎在越野路面行驶时，无法有效提高花纹沟底的强度和边缘成分，影响排沙泥性能。
如图1、2所示，为避免轮胎在公路行驶时，出现花纹块根裂现象，从而影响轮胎的使用寿命，在条状凸部21上增加十字凸部22，十字凸部22自上而下由圆形顶部22a、八边锥体中部22b及十字底座22c构成，十字凸部22优选设置在纵沟上，十字底座22c的横支架22d的两端与相邻花纹块10的周向边缘相互连接，纵支架22e的两端与条状凸部21相互连接，利用十字凸部22将相邻花纹块10的周向边缘相互连接成整体，可确保越野路面行驶时的排沙泥性能，加强花纹沟底强度，当轮胎在公路行驶时，可避免花纹块出现根裂现象，从而影响轮胎的使用寿命。
其中圆形顶部22a从沟底径向向上凸出高度h3高于十字底座22c从沟底径向向上凸出高度h4，圆形顶部22a从沟底径向向上凸出的高度h3比十字底座22c从沟底径向向上凸出高度h4高50%～100%，十字底座22c从沟底径向向上凸出高度h4高于纵条状凸部21b从沟底径向向上凸出高度h1，十字底座22c从沟底径向向上凸出高度h4比纵条状凸部21b从沟底径向向上凸出高度h1高50%～100%，十字底座22c的宽度W2大于条状凸部21的宽度W1，十字底座22c的宽度W2比条状凸部21的宽度W1宽50%～100%，若圆形顶部22a从沟底径向向上凸出高度h3、十字底座22c从径向向上的凸出高度h4低于纵条状凸部21b从沟底径向向上的凸出高度h1，及十字底座22c的宽度W2比条状凸部21的宽度W1窄，则无法补强花纹沟底强度，当轮胎在越野路面行驶时，易出现花纹块根裂现象，从而影响轮胎的使用寿命。另八边锥体中部22b采用圆弧凹凸落差设置，条状凸部21和十字底座22c的截面可为矩形、圆弧形等截面，优选为圆弧形（实施例图6的截面为矩形），条状凸部21和十字底座22c，结合圆形顶部22a和八面凹凸落差锥形体设计，在越野路面行驶时可进一步排除沙泥。
如此设置，利用条状凸部21设计，可补强花纹沟底强度，当轮胎在越野路面行驶时，可提高花纹沟底的边缘成分，提升排沙泥性能，利用十字凸部22将各花纹块相互连接，可加强花纹沟底胎强度，避免轮胎在公路行驶时而出现根裂现象，影响轮胎的使用寿命。
使用本发明技术以后，选用Fr:110/70-17 TL,Rr:140/70-17 TL规格，将各测试轮胎装于Fr:MT3.00X17的轮辋上且填充200kPa内压、装于Rr: MT3.75X17的轮辋上且填充250kPa的内压，安装在排气量250CC的ADVENTURE摩托车上，在公路和坚硬的地面上覆盖一层松软的土壤的越野路面上行驶时对轮胎的花纹块根裂情况和排沙泥性能进行评价，花纹块根裂依目测判断，根裂数量越少，轮胎使用寿命越佳，排沙泥性能通过驾驶员的感官评价，以以往例为100的指数，其中数值越大，排沙泥性能越好。测试结果如表1所示。
表1
以往例 实施例1 实施例2
花纹沟底有无条状凸部 无 有 有
花纹沟底有无十字凸部 无 无 有
横、纵条状凸部条状凸部的高度h1（mm） —— 2.0 2.0
圆锥凸部的高度h2（mm） —— 4.0 4.0
圆形顶部的高度h3（mm） —— —— 4.0
十字底座的高度h4（mm） —— —— 6.0
条状凸部的宽度W1（mm） —— 2.0 2.0
十字底座的宽度W2（mm） —— —— 4.0
花纹块根裂数量个数 8 5 1
排沙泥性能（指数） 100% 105% 105%
综上所述，本发明主要通过轮胎胎面花纹结构优化设计来改善，其中所述轮胎胎面由若干个花纹块10构成，相邻花纹块10的沟底之间分布有交联键20，交联键20包括沿轮胎纵横向设置的多个条状凸部21和十字凸部22，其中条状凸部21位于相邻两花纹块10的纵横向沟底，十字凸部22位于条状凸部21上，条状凸部21包含横条状凸部21a、纵条状凸部21b和圆锥凸部21c，相邻两花纹块10的横沟沟底设置横条状凸部21a，横条状凸部21a由一侧胎肩的花纹块10的沟底轴向延伸至另一侧胎肩的花纹块10的横沟沟底，纵条状凸部21b设置在相邻两花纹块10的纵沟沟底，各纵条状凸部21a将同一轴向位置的周向的两相邻花纹块10及周向相邻两横条状凸部21a相互连接，横条状凸部21a的尾端采用纵条状凸部21b与胎肩的一花纹块10相互连接，各横条状凸部21a与纵条状凸部21b采用圆锥凸部21c进行交联，另在条状凸部21上增加十字凸部22，十字凸部22自上而下由圆形顶部22a、八边锥体中部22b及十字底座22c构成，十字凸部22优选设置在纵沟上，十字底座22c的横支架22d的两端与相邻花纹块10的周向边缘相互连接，纵支架22e的两端与条状凸部21相互连接，其中圆形顶部22a从沟底径向向上凸出高度h3高于十字底座22c从沟底径向向上凸出高度h4，十字底座22c从沟底径向向上凸出高度h4高于纵条状凸部21b从沟底径向向上凸出高度h1，十字底座22c的宽度W2大于条状凸部21的宽度W1，如此设置，利用条状凸部21设计，可补强花纹沟底强度，当轮胎在越野路面行驶时，可提高花纹沟底的边缘成分，提升排沙泥性能，利用十字凸部22将各花纹块相互连接，可确保越野路面行驶的排沙性能，加强花纹沟底强度，避免轮胎在公路行驶时而出现根裂现象，影响轮胎的使用寿命。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，所述轮胎胎面由若干个花纹块构成，其特征在于：各花纹块横向并排设置，花纹陆比设置为40%~65%，相邻两花纹块的沟底之间分布有交联键，所述交联键包括沿轮胎纵横向设置的多个条状凸部和十字凸部，其中条状凸部位于相邻两花纹块的纵横向沟底，所述十字凸部位于条状凸部上，所述十字凸部连接相邻的两横向花纹块。
2.如权利要求1所述公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，其特征在于：所述条状凸部包含横条状凸部、纵条状凸部和圆锥凸部，所述横条状凸部设置于相邻两花纹块的横沟沟底，所述横条状凸部由一侧胎肩的花纹块的沟底轴向延伸至另一侧胎肩的花纹块的横沟沟底，所述纵条状凸部设置在相邻花纹块的花纹块纵沟沟底，各纵条状凸部将同一轴向位置的周向的两相邻花纹块及周向相邻两横条状凸部相互连接，所述横条状凸部的尾端通过纵条状凸部与胎肩一花纹块相互连接，各横条状凸部与纵条状凸部通过圆锥凸部进行交联。
3.如权利要求2所述公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，其特征在于：所述横条状凸部、纵条状凸部的宽度设置为1.0mm～3.0mm，横条状凸部、纵条状凸部从沟底径向向上凸出高度设置为1.0mm～3.0mm。
4.如权利要求2所述公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，其特征在于：所述圆锥凸部的底部半径设置为1.0mm～3.0mm，所述圆锥凸部从沟底径向向上凸出高度设置为2.0mm～6.0mm。
5.如权利要求2所述公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，其特征在于：所述圆锥凸部从沟底径向向上的凸出高度高于横条状凸部、纵条状凸部从沟底径向向上的凸出高度。
6.如权利要求1所述公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，其特征在于：所述十字凸部包括自上而下的圆形顶部、八边锥体中部及十字底座，所述十字底座的横支架的两端与相邻两花纹块的周向边缘相互连接，所述十字底座的纵支架的两端与纵条状凸部相互连接。
7.如权利要求6所述公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，其特征在于：所述圆形顶部从沟底径向向上凸出高度高于十字底座从沟底径向向上凸出高度，所述十字底座从沟底径向向上凸出高度高于纵条状凸部从沟底径向向上凸出高度，所述十字底座的宽度大于条状凸部的宽度。
8.如权利要求7所述公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，其特征在于：所述圆形顶部从沟底径向向上凸出高度比十字底座从沟底径向向上凸出高度高50%～100%，所述十字底座从沟底径向向上凸出高度比纵条状凸部从沟底径向向上凸出高度高50%～100%，所述十字底座的宽度比条状凸部的宽度宽50%～100%。
9.如权利要求6所述公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，其特征在于：所述八边锥体中部为圆弧凹凸落差设置。
10.如权利要求6所述公路和越野路面两用的轮胎胎面结构，其特征在于：所述条形凸部和十字底座均为圆弧形。
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