CN110239285A - 一种充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充气轮胎，其主胎面上具有若干沿主胎面的两侧边沿部至其中部延伸的主沟，相邻两主沟之间形成与地面接触的胎条，以主胎面的周向中心线为基准，位于该周向中心线同侧的各主沟沿主胎面的周向平行均布，且位于该周向中心线两侧的各主沟错位交叉排列，位于上述周向中心线的异侧且沿主胎面的周向相邻的两个主沟的内端部相交于主胎面的中部；以过主沟的中心线的外端部的任一点所作沿轮胎的轴向延伸的直线为轴向基准线，则主沟的中心线与该轴向基准线的间距自主沟的外端至其内端递增，且主沟的宽度自其外端至其内端递减。该充气轮胎的干、湿地及雪地路况行驶性能均较为优秀，能够充分满足车辆四季路况的行驶需求。

Description

一种充气轮胎
技术领域
本发明涉及充气轮胎技术领域，更具体地说，涉及一种充气轮胎。
背景技术
在一些处于寒带或亚寒带的欧洲国家及我国的东北地区，为了保证各个季节的稳定行驶，车辆每年会更换两次轮胎，即，在夏、秋季节使用夏季胎，而在入冬前会给车辆换上冬季胎以提升车辆的冬季性能。随着使用者要求的不断提高，大多轮胎生产企业都开发出了四季胎，可以同时应对干燥路面、湿地路面以及冰雪地路面的车辆行驶需求。
近几年，随着全球气温变暖，部分地区冬季冰雪覆盖路面减少，因此冬季行车时对非雪地路况下的干、湿路面行驶性能的需求不断提高，但由于现有的四季胎多侧重雪地行驶性能，因而无法满足现阶段四季胎的实际路况行驶需求。
因此，如何能够全方位地提升四季胎的干、湿地及雪地路况的性能，以满足现阶段车辆四季路况的行驶需求本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种充气轮胎，其干、湿地及雪地路况行驶性能均较为优秀，能够充分满足车辆四季路况的行驶需求。
本发明提供的一种充气轮胎，包括沿周向延伸的主胎面以及位于所述主胎面两侧的胎肩，所述主胎面上具有若干沿所述主胎面的两侧边沿部至其中部延伸的主沟，相邻两所述主沟之间形成与地面接触的胎条，以所述主胎面的周向中心线为基准，位于该周向中心线同侧的各主沟沿所述主胎面的周向平行均布，且位于该周向中心线两侧的各主沟错位交叉排列，位于上述周向中心线的异侧且沿所述主胎面的周向相邻的两个主沟的内端部相交于所述主胎面的中部；
以过所述主沟的中心线的外端部的任一点所作沿轮胎的轴向延伸的直线为轴向基准线，则所述主沟的中心线与该轴向基准线的间距自所述主沟的外端至其内端递增，且所述主沟的宽度自其外端至其内端递减。
优选地，所述主沟包括自其外端至其内端依次相连通的外弧段、内弧段和直线段，所述直线段与所述主胎面的周向中心线间的夹角α为35°～45°，所述外弧段与过所述主沟的外端部任一点所作的上述周向中心线的平行线间的夹角β为95°～105°，所述内弧段的外端与所述直线段的内端的轴向间距为M，所述主胎面的触地面轴向宽度为FW，所述主沟的外端与其内端沿所述主胎面周向的间距为T，则M＝K*FW，且T＝k*FW，其中，K为0.6～0.7，k为0.7～0.8。
优选地，所述胎条的内端部的侧壁上具有与相应的异侧主沟的内端对位连通的浅槽，且该浅槽的深度小于所述胎条的内端部宽度的1/2。
优选地，所述主胎面上具有若干沿周向依次贯穿各所述胎条的纵向细刀槽，所述纵向细刀槽为平滑连续曲线，且各所述胎条被所述纵向细刀槽分割为若干胎块。
优选地，所述纵向细刀槽为S型曲线，且所述纵向细刀槽的深度自中部至两端递减，所述纵向细刀槽的内壁包括靠近槽顶处的直壁段和靠近槽底处的斜壁段，所述斜壁段的宽度自其顶部至其底部递减，且所述直壁段与所述斜壁段之间平滑过渡。
优选地，所述纵向细刀槽的端部位置的直壁段宽度W1为0.5～1mm，且该端部位置的斜壁段的深度D1为1～2mm；
所述纵向细刀槽的中部位置的直壁段宽度W3为1.5～3.5mm，且该中部位置的斜壁段的深度D3为0.8～3.5mm；
所述纵向细刀槽的其余部位的直壁段宽度W2为0.8～1.2mm，且该其余部位的斜壁段的深度D2为1.2～2.5mm。
优选地，所述胎条的中部具有与所述主沟相平行的横向细刀槽，所述横向细刀槽包括位于其两端部的端部槽段以及沿其延伸方向顺次连通与两所述端部槽段之间的中部槽段，任一所述端部槽段为直线槽或平滑曲线槽，且至少有一个所述中部槽段为波浪槽，其余中部槽段为直线槽、平滑曲线槽或波浪槽中的任一种。
优选地，所述主沟包括靠近沟顶的扩口段和靠近沟底的窄口段，以轮胎的滚动方向为基准，所述扩口段的前侧内壁与所述窄口段的前侧内壁共面，所述扩口段的后侧内壁与所述窄口段的后侧内壁间具有夹角，且该夹角位于所述窄口段的后侧内壁的延展面的后部。
优选地，所述扩口段的深度为所述主沟深度的0.4～0.6倍，所述窄口段的内壁与同该窄口段的内壁相交的轮胎的轴向截面间的夹角为3°～8°，且所述扩口段的后侧内壁与所述窄口段的后侧内壁间的夹角为20°～25°。
本发明提供的技术方案中，位于主胎面上的各主沟沿主胎面的周向中心线两侧对位分布，且各对侧邻位主沟的内端部交叉相通，形成“V”形主沟组结构，从而在充分保证主胎面的花纹刚性的前提下，最大程度地增大了主沟容积及其沟壑的有效面积，以使主胎面上各主体花纹及主沟的咬雪性能显著提高，进而使轮胎的雪地行驶稳定性和操控性得以相应提高；同时，上述各主沟间的“V”形排布结构使得主胎面无需再设置沿轮胎的周向延伸的纵向主沟，从而避免了因纵向主沟的花纹穿透面积过大导致的轮胎干地性能不佳和胎噪过大等弊端，显著提高了所述充气轮胎的干地行驶性能，降低其胎噪，从而使整车NVH(Noise、Vibration、Harshness的首字母缩写，即，噪声、振动与声振粗糙度)性能相应优化；此外，各主沟的宽度自外至内递减，使得主沟的外端部宽度较大，能够将湿地行驶过程中主胎面处进入主沟内的水及时排出，从而有效保证所述充气轮胎的湿地操控性和行驶稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式中所提供的充气轮胎的主胎面部分的结构示意图；
图2为图1中主沟部分的结构示意图；
图3为图1中C部分的局部结构放大图；
图4为图1中纵向细刀槽的位置分布示意图；
图5为图4中纵向细刀槽各部位的尺寸对比图；
图6为图1中横向细刀槽的结构示意图；
图7为本发明一种具体实施方式中所提供的充气轮胎的局部结构轴向示意图；
图8为图7中主沟部分的轴向结构尺寸示意图。
其中，11-主沟、111-外弧段、112-内弧段、113-直线段、114-扩口段、115-窄口段、12-胎条、121-浅槽、122-胎块、13-纵向细刀槽、14-横向细刀槽、141-端部槽段、142-中部槽段。
具体实施方式
本具体实施方式的目的在于提供一种充气轮胎，其干、湿地及雪地路况行驶性能均较为优秀，能够充分满足车辆四季路况的行驶需求。
请参考图1-图8，图1为本发明一种具体实施方式中所提供的充气轮胎的主胎面部分的结构示意图；图2为图1中主沟部分的结构示意图；图3为图1中C部分的局部结构放大图；图4为图1中纵向细刀槽的位置分布示意图；图5为图4中纵向细刀槽各部位的尺寸对比图；图6为图1中横向细刀槽的结构示意图；图7为本发明一种具体实施方式中所提供的充气轮胎的局部结构轴向示意图；图8为图7中主沟部分的轴向结构尺寸示意图。
在具体实施方式中，本申请所提供的充气轮胎，包括沿周向延伸的主胎面以及位于所述主胎面两侧的胎肩，所述主胎面上具有若干沿所述主胎面的两侧边沿部至其中部延伸的主沟11，相邻两所述主沟11之间形成与地面接触的胎条12，以所述主胎面的周向中心线为基准，位于该周向中心线同侧的各主沟11沿所述主胎面的周向平行均布，且位于该周向中心线两侧的各主沟11错位交叉排列，位于上述周向中心线的异侧且沿所述主胎面的周向相邻的两个主沟11的内端部相交于所述主胎面的中部；以过所述主沟11的中心线的外端部的任一点所作沿轮胎的轴向延伸的直线为轴向基准线，则所述主沟11的中心线与该轴向基准线的间距自所述主沟11的外端至其内端递增，且所述主沟11的宽度自其外端至其内端递减。
位于主胎面上的各主沟11沿主胎面的周向中心线两侧对位分布，且各对侧邻位主沟11的内端部交叉相通，形成“V”形主沟11组结构，从而在充分保证主胎面的花纹刚性的前提下，最大程度地增大了主沟11容积及其沟壑的有效面积，以使主胎面上各主体花纹及主沟11的咬雪性能显著提高，进而使轮胎的雪地行驶稳定性和操控性得以相应提高；同时，上述各主沟11间的“V”形排布结构使得主胎面无需再设置沿轮胎的周向延伸的纵向主沟11，从而避免了因纵向主沟11的花纹穿透面积过大导致的轮胎干地性能不佳和胎噪过大等弊端，显著提高了所述充气轮胎的干地行驶性能，降低其胎噪，从而使整车NVH性能相应优化；此外，各主沟11的宽度自外至内递减，使得主沟11的外端部宽度较大，能够将湿地行驶过程中主胎面处进入主沟11内的水及时排出，从而有效保证所述充气轮胎的湿地操控性和行驶稳定性。
请着重参考图2。
进一步地，主沟11包括自其外端至其内端依次相连通的外弧段111、内弧段112和直线段113，直线段113与主胎面的周向中心线间的夹角α为35°～45°，外弧段111与过主沟11的外端部任一点所作的上述周向中心线的平行线间的夹角β为95°～105°，内弧段112的外端与直线段113的内端的轴向间距为M，主胎面的触地面轴向宽度为FW，主沟11的外端与其内端沿主胎面周向的间距为T，则M＝K*FW，且T＝k*FW，其中，K为0.6～0.7，k为0.7～0.8。上述尺寸关系有助于进一步提高主胎面上的各花纹的整体刚性，从而进一步提高所述充气轮胎的操控性和稳定性等行驶性能。
请着重参考图3。
此外，胎条12的内端部的侧壁上具有与相应的异侧主沟11的内端对位连通的浅槽121，且该浅槽121的深度小于胎条12的内端部宽度的1/2。更优选地，如图3中所示，上述浅槽121的深度不大于胎条12的内端部宽度的1/4。各浅槽121能够与对应的主沟11的内端部对位连通，从而适度延长主沟11的延展长度，优化主沟11及其相关胎条12结构的应力分布，保证主胎面各主体花纹的延展性和结构刚性，优化主胎面的触地行驶效果，从而使得所述充气轮胎的整体干、湿地及雪地路况的牵引及制动性能得以相应提高。
请着重参考图4和图5。具体地，主胎面上具有若干沿周向依次贯穿各胎条12的纵向细刀槽13，纵向细刀槽13为平滑连续曲线，且各胎条12被纵向细刀槽13分割为若干胎块122。位于同一胎条12上的各胎块122协同配合形成连续排布的不规则胎块122组合，从而使得各胎条12形成复合节距花纹结构，以此进一步提高各胎条12的结构刚性，并使主胎面的各花纹的应力分布更加均匀，进而使得所述充气轮胎的整体结构刚性得以进一步提高，行驶性能相应优化。
更具体地，纵向细刀槽13为S型曲线，且纵向细刀槽13的深度自中部至两端递减，纵向细刀槽13的内壁包括靠近槽顶处的直壁段和靠近槽底处的斜壁段，斜壁段的宽度自其顶部至其底部递减，且直壁段与斜壁段之间平滑过渡。具体可直接参考图4中对纵向细刀槽13各部位的标注，并结合图5中对上述各标注部位相应尺寸参数的对应说明，其中，如图所示纵向细刀槽13的端部位置X1-X1处的直壁段宽度W1为0.5～1mm，且X1-X1处的斜壁段的深度D1为1～2mm；纵向细刀槽13的中部位置X3-X3处的直壁段宽度W3为1.5～3.5mm，且X3-X3处的斜壁段的深度D3为0.8～3.5mm；纵向细刀槽13的其余部位(此处以如图所示的X2-X2处为例)的直壁段宽度W2为0.8～1.2mm，且X2-X2处的斜壁段的深度D2为1.2～2.5mm。上述各纵向细刀槽13的深度渐变结构及其槽体整体的“S”形延伸结构有助于进一步优化各纵向细刀槽13及其相关结构处的应力分布，提高主胎面相关花纹等结构的刚性，并使所述充气轮胎的直线行驶导向性和循迹性得以进一步优化，车辆整体操控性得以相应提高。
需要特别说明的是，图5中所示的h°为斜壁段与沿轮胎的轴向延伸并垂直于主胎面的基准面间的夹角，该夹角的尺寸在此并不作特别限定，只要是能够满足所述充气轮胎的实际工况需要并符合该充气轮胎的相应生产工艺需求均可。
请着重参考图6。胎条12的中部具有与主沟11相平行的横向细刀槽14，横向细刀槽14包括位于其两端部的端部槽段141以及沿其延伸方向顺次连通与两端部槽段141之间的中部槽段142，任一端部槽段141为直线槽或平滑曲线槽，以保证横向细刀槽14及其相关花纹结构的横向刚性，并提高主胎面的排水能力；至少有一个中部槽段142为波浪槽，其余中部槽段142为直线槽、平滑曲线槽或波浪槽中的任一种，具体而言，各中部槽段142以直线槽或平滑曲线槽为一类，以波浪槽为另一类，两类槽交替设置，以具备直线槽和平滑曲线槽对花纹横向结构刚性的提高，并兼具波浪槽对主胎面冬季雪地行驶性能的提升，从而使得所述充气轮胎的干、湿地及雪地性能得以整体提升。
请着重参考图7和图8。图7与图8充分表达了主沟11沿轮胎的轴向的结构特征。主沟11包括靠近沟顶的扩口段114和靠近沟底的窄口段115，以轮胎的滚动方向为基准，扩口段114的前侧内壁与窄口段115的前侧内壁共面，扩口段114的后侧内壁与窄口段115的后侧内壁间具有夹角，且该夹角位于窄口段115的后侧内壁的延展面的后部。窄口段115能够充分保证所述充气轮胎触地部分的结构强度，同时扩口段114能够使得轮胎在雨雪地面行驶时利用自身滚动而将嵌入主沟11内的水或雪快速甩出，以使所述充气轮胎的雨雪路面操控性和稳定性得以相应提高，且该扩口段114有效增大了主沟11的沟壁面积，从而使得所述充气轮胎在进行刹车制动时能够得到更好的结构支撑和应力优化，从而使得整车制动效果更好。
应当指出，如图所示，上文中扩口段114和窄口段115的前侧内壁即为图7和图8中主沟11的A面，扩口段114和窄口段115的后侧内壁即为图7和图8中主沟11的B面，本文中其余部分的相关描述均可参照此图示标注理解，不再赘述。
相应地，扩口段114的深度D2为主沟11深度D1的0.4～0.6倍，窄口段115的内壁与同该窄口段115的内壁相交的轮胎的轴向截面间的夹角e°为3°～8°，扩口段114的前侧内壁与窄口段115的前侧内壁共面且该面与其相交的轮胎的轴向截面的夹角c°为3°～8°，扩口段114的后侧内壁与窄口段115的后侧内壁间的夹角d°为20°～25°。
综上可知，本发明中提供的充气轮胎，其位于主胎面上的各主沟沿主胎面的周向中心线两侧对位分布，且各对侧邻位主沟的内端部交叉相通，形成“V”形主沟组结构，从而在充分保证主胎面的花纹刚性的前提下，最大程度地增大了主沟容积及其沟壑的有效面积，以使主胎面上各主体花纹及主沟的咬雪性能显著提高，进而使轮胎的雪地行驶稳定性和操控性得以相应提高；同时，上述各主沟间的“V”形排布结构使得主胎面无需再设置沿轮胎的周向延伸的纵向主沟，从而避免了因纵向主沟的花纹穿透面积过大导致的轮胎干地性能不佳和胎噪过大等弊端，显著提高了所述充气轮胎的干地行驶性能，降低其胎噪，从而使整车NVH性能相应优化；此外，各主沟的宽度自外至内递减，使得主沟的外端部宽度较大，能够将湿地行驶过程中主胎面处进入主沟内的水及时排出，从而有效保证所述充气轮胎的湿地操控性和行驶稳定性。
以上对本发明所提供的充气轮胎进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种充气轮胎，包括沿周向延伸的主胎面以及位于所述主胎面两侧的胎肩，其特征在于，所述主胎面上具有若干沿所述主胎面的两侧边沿部至其中部延伸的主沟，相邻两所述主沟之间形成与地面接触的胎条，以所述主胎面的周向中心线为基准，位于该周向中心线同侧的各主沟沿所述主胎面的周向平行均布，且位于该周向中心线两侧的各主沟错位交叉排列，位于上述周向中心线的异侧且沿所述主胎面的周向相邻的两个主沟的内端部相交于所述主胎面的中部；
以过所述主沟的中心线的外端部的任一点所作沿轮胎的轴向延伸的直线为轴向基准线，则所述主沟的中心线与该轴向基准线的间距自所述主沟的外端至其内端递增，且所述主沟的宽度自其外端至其内端递减。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述主沟包括自其外端至其内端依次相连通的外弧段、内弧段和直线段，所述直线段与所述主胎面的周向中心线间的夹角α为35°～45°，所述外弧段与过所述主沟的外端部任一点所作的上述周向中心线的平行线间的夹角β为95°～105°，所述内弧段的外端与所述直线段的内端的轴向间距为M，所述主胎面的触地面轴向宽度为FW，所述主沟的外端与其内端沿所述主胎面周向的间距为T，则M＝K*FW，且T＝k*FW，其中，K为0.6～0.7，k为0.7～0.8。
3.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎条的内端部的侧壁上具有与相应的异侧主沟的内端对位连通的浅槽，且该浅槽的深度小于所述胎条的内端部宽度的1/2。
4.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述主胎面上具有若干沿周向依次贯穿各所述胎条的纵向细刀槽，所述纵向细刀槽为平滑连续曲线，且各所述胎条被所述纵向细刀槽分割为若干胎块。
5.如权利要求4所述的充气轮胎，其特征在于，所述纵向细刀槽为S型曲线，且所述纵向细刀槽的深度自中部至两端递减，所述纵向细刀槽的内壁包括靠近槽顶处的直壁段和靠近槽底处的斜壁段，所述斜壁段的宽度自其顶部至其底部递减，且所述直壁段与所述斜壁段之间平滑过渡。
6.如权利要求5所述的充气轮胎，其特征在于，所述纵向细刀槽的端部位置的直壁段宽度W1为0.5～1mm，且该端部位置的斜壁段的深度D1为1～2mm；
所述纵向细刀槽的中部位置的直壁段宽度W3为1.5～3.5mm，且该中部位置的斜壁段的深度D3为0.8～3.5mm；
所述纵向细刀槽的其余部位的直壁段宽度W2为0.8～1.2mm，且该其余部位的斜壁段的深度D2为1.2～2.5mm。
7.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎条的中部具有与所述主沟相平行的横向细刀槽，所述横向细刀槽包括位于其两端部的端部槽段以及沿其延伸方向顺次连通与两所述端部槽段之间的中部槽段，任一所述端部槽段为直线槽或平滑曲线槽，且至少有一个所述中部槽段为波浪槽，其余中部槽段为直线槽、平滑曲线槽或波浪槽中的任一种。
8.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述主沟包括靠近沟顶的扩口段和靠近沟底的窄口段，以轮胎的滚动方向为基准，所述扩口段的前侧内壁与所述窄口段的前侧内壁共面，所述扩口段的后侧内壁与所述窄口段的后侧内壁间具有夹角，且该夹角位于所述窄口段的后侧内壁的延展面的后部。
9.如权利要求8所述的充气轮胎，其特征在于，所述扩口段的深度为所述主沟深度的0.4～0.6倍，所述窄口段的内壁与同该窄口段的内壁相交的轮胎的轴向截面间的夹角为3°～8°，且所述扩口段的后侧内壁与所述窄口段的后侧内壁间的夹角为20°～25°。
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