CN111688416A - 一种山地越野轮胎 - Google Patents

Abstract

一种山地越野轮胎，包括均匀排布于轮胎表面的若干花纹单元；任一所述花纹单元包括主花纹块、以胎面中轴线上一点为中心呈旋转对称的两副花纹块组和形成于各花纹块之间的花纹沟组；所述主花纹块为以其自身中心点呈旋转对称的“Z”形块结构；任一所述副花纹块组包括位于主花纹块侧方并指向胎肩方向设置的箭状花纹块、设置于胎面边缘并向胎肩延伸且相互间隔设置的第一胎肩块和第二胎肩块；所述第二胎肩块的面积大于第一胎肩块的面积；所述花纹沟组中的所有花纹沟相互连通。实现了在不改变轮胎材料的前提下，提升轮胎在非铺装路面的转向性、刚性和平稳性的效果。

Description

一种山地越野轮胎

技术领域

本发明属于轮胎技术领域，尤其涉及一种山地越野轮胎。

背景技术

越野轮胎是适合在野外驾车时使用的轮胎，常见种类包括：公路轮胎、全地形轮胎、泥地轮胎等。

公路轮胎主要用于公路行驶，特点是胎壁比较柔软，胎面花纹细密。

全地形轮胎是越野爱好者使用最广的轮胎。全地形轮胎的设计比公路胎具有兼容性，全地形轮胎的花纹设计的比较粗犷，胎牙的间距也比公路胎略大，这种设计的负面效果是公路性能下降，噪音有所增加，但是耐用性和在非铺装路面上的附着力要强于公路胎，是越野和公路性能兼顾的轮胎。

泥地轮胎一般只有越野发烧友和特殊路段工作者才会选用。它与公路轮胎正相反，泥地轮胎的胎壁坚硬，胎牙夸张，胎牙之间的距离明显偏大，便于泥地行驶的时候慢速排泥或高速甩泥；另外在一些如凸凹不平的岩石地面等恶劣地面上更容易增加附着力。在公路上行驶时泥地轮胎的噪音很大，当车速低于10km/h的时候还会感觉到胎牙的震动。刹车和转向性能都与公路轮胎相差许多，下雨的铺装路面更容易失控。

综上所述，现有的常见越野轮胎中，公路轮胎的注重在铺装路面行驶的性能，在非铺装路面行驶的性能较差；全地形轮胎兼顾铺装与非铺装路面的性能但效果中庸；泥地轮胎通过改变材质和形态增强特殊路面性能而公路性能较差。

发明内容

本发明的目的在于，弃用现有的以增强行进方向操控性能为主的花纹样式，创造出一种提升轮胎横向操控性能的花纹结构，使该种山地越野轮胎在非铺装路面的性能更佳。

本方案中选用的轮胎为子午线轮胎，配合提升横向操控性能的花纹结构实现提升轮胎转向性、提升轮胎横向刚性和形式平稳性的效果。

以下关于公知的轮胎结构描述中，胎面为轮胎与地面接触的圆周表面；胎侧为轮胎垂直于地面的部分；胎肩为胎面与胎侧的衔接部位。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种山地越野轮胎，包括均匀排布于轮胎表面的若干花纹单元；任一所述花纹单元包括主花纹块、以胎面中轴线上一点为中心呈旋转对称的两副花纹块组和形成于各花纹块之间的花纹沟组；所述主花纹块为以其自身中心点呈旋转对称的“Z”形块结构；任一所述副花纹块组包括位于主花纹块侧方并指向胎肩方向设置的箭状花纹块、设置于胎面边缘并向胎肩延伸且相互间隔设置的第一胎肩块和第二胎肩块；所述第二胎肩块的面积大于第一胎肩块的面积；所述花纹沟组中的所有花纹沟相互连通。

通过上述方案，本发明至少得到以下技术效果：

本方案中采用的主花纹块为“Z”形无向花纹块结构，相比于常见的“V”形或“人”形有向花纹块结构提升轮胎行驶方向的操控性能的效果；无向花纹块结构在轮胎的行驶方向及轮胎横向均能够提供更强的摩擦效果，以提升该山地越野轮胎山地路面行驶时的可控性。

任一花纹单元中，由箭状花纹块、第一胎肩块和第二胎肩块组合成的副花纹块组有两个，以中轴线上的一点呈旋转对称，相比于轴对称的花纹结构，旋转对称的花纹结构在轮胎横向的投影面积更大、能够提供更强的摩擦效果，进而提供更强的操控稳定性。

由于轮胎采用橡胶材质，在受到较大横向力作用时会产生形变影响其花纹形态和接地面积，而箭状花纹块既可作为胎面在横向受力时的加强筋增强胎肩的刚性减少其形变量，又能切割路面增强抓地效果。

由于该轮胎的胎肩部位受力程度远大于常规轮胎，在胎面靠近胎肩的位置设置第一胎肩块和第二胎肩块，以提升胎肩处的材料厚度从而提升胎肩的结构强度和刚性，避免形变量过大或断裂事故发生；两种胎肩块间隔设置，使每个第一胎肩块的两侧均与一个第二胎肩块相邻，第二胎肩块的面积大于第一胎肩块的面积，通过二者的面积差在胎面形成齿状结构，可通过该齿状结构提升形态在行进方向的抓地效果，同时在行驶过程中吸收冲击并减小震动，以提高乘坐舒适性和操控性能并能减轻驾驶者的疲劳。

本发明摒弃现有技术的思维框架，推导出通过花纹提升轮胎横向操控性的方式增强轮胎在非铺装路面性能的方案。并结合轮胎材料和力学结构进行方案补充，增强了轮胎的胎肩部位结构强度和刚性，再配合花纹样式增强轮胎在横向受力状态下的摩擦效果。实现了在不改变轮胎材料的前提下，提升轮胎在非铺装路面的转向性、刚性和平稳性的效果。

优选的，所述花纹沟组包括任一第二胎肩块与相邻另一花纹单元的第一胎肩块之间形成的第一横花纹沟；所述第一横花纹沟与胎面中轴线的垂线之间的夹角介于5°至10°之间；所述第一横花纹沟的一端向胎肩延伸；且所述第一横花纹沟的沟槽底部形成有第一条状凸棱；所述第一条状凸棱向胎肩延伸。

该山地越野轮胎应用于全地形环境，在经过积水路面、泥浆路面、沙土路面或碎石路面等特殊路面时，轮胎与地面接触并挤压变形，将积水、泥浆、沙土或碎石挤入第一横花纹沟内，并由第一横花纹沟延伸向胎肩的端口排出，减少轮胎与地面之间阻隔的障碍物质，增加轮胎与地面的接触面积，提升轮胎的抓地效果。

第一横花纹沟接近于垂直胎面中轴线，使得排出的物质堆积于行驶的轮胎两侧，避免对轮胎的行进造成影响。且第一横花纹沟的两侧沟壁为相邻的两个胎肩块的侧壁，第一横花纹沟接近于垂直胎面中轴线即胎肩块的侧壁接近于垂直胎面中轴线，能够提升轮胎在行进方向的抓地效果；同时，可通过胎肩块的侧壁攀附在凸出岩石的上作为支点，提升攀爬效果，提升该种轮胎的全地形通过能力。

在积水、泥浆、沙土或碎石挤入第一横花纹沟时，可能存在上述物质附着于第一横花纹沟内的情况，导致第一横花纹沟阻塞而影响轮胎的抓地效果，因此在第一横花纹沟内设置第一条状凸棱，起到切割作用，将附着于第一横花纹沟中的物质进行切割和分离，破坏其整体性，使第一横花纹沟更易于将其排出。

优选的，所述花纹沟组还包括两箭状花纹块之间形成的连通花纹沟；所述连通花纹沟与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述连通花纹沟的两端分别与一个第一横花纹沟连通，以构成连通两侧胎肩的“S”形沟结构；所述连通花纹沟的沟槽底部中段形成有第一凸块。

两副花纹块组中各自的箭状花纹块的箭头尾端之间形成连通花纹沟；该连通花纹沟用于连通胎面中轴线两侧的两第一横花纹沟，使得两第一横花纹沟形成贯通胎面两侧的完整横沟结构，能够将胎面中轴线处的积水、泥浆、沙土或碎石等物质挤压入连通花纹沟，再经由两侧的第一横花纹沟排出轮胎与地面的接触面。

连通花纹沟与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间，接近于平行胎面中轴线，其功能等同于普通轮胎中沿轮胎行进方向设置的竖沟。连通花纹沟作为提升轮胎在行进方向操控性能的辅助沟槽，提供相邻两箭状花纹块的形变空间，增强两箭状花纹块与地面接触后的摩擦效果。

在本方案中，第一横花纹沟呈弧形，由于旋转对称的花纹样式使得其中一花纹单元中的一个第一横花纹沟与另一花纹单元中的一个横花纹沟以连通花纹沟的中心点为对称中心呈旋转对称设置，即形成“S”形的横沟结构，具备更有利于排出积水、泥浆、沙土或碎石等物质的功能，从而提高抓地力和牵引性能。

第一凸块用于顶压挤入连通花纹沟中的泥浆、沙土或碎石，避免连通花纹沟堵塞。

优选的，所述花纹沟组还包括任一第一胎肩块与相邻的第二胎肩块之间形成的第二横花纹沟；所述第二横花纹沟与胎面中轴线的垂线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第二横花纹沟的一端向胎肩延伸；且所述第二横花纹沟的沟槽底部形成有第二条状凸棱；所述第二条状凸棱的一端向胎肩延伸，另一端与箭状花纹块的箭头尖端相连。

在经过积水路面、泥浆路面、沙土路面或碎石路面等特殊路面时，轮胎与地面接触并挤压变形，将积水、泥浆、沙土或碎石挤入第二横花纹沟内，并由第二横花纹沟延伸向胎肩的端口排出，减少轮胎与地面之间阻隔的障碍物质，增加轮胎与地面的接触面积，提升轮胎的抓地效果。

第二横花纹沟接近于垂直胎面中轴线，使得排出的物质堆积于行驶的轮胎两侧，避免对轮胎的行进造成影响。且第二横花纹沟的两侧沟壁为相邻的两个胎肩块的侧壁，第二横花纹沟接近于垂直胎面中轴线即胎肩块的侧壁接近于垂直胎面中轴线，能够提升轮胎在行进方向的抓地效果；同时，可通过胎肩块的侧壁攀附在凸出岩石的上作为支点，提升攀爬效果，提升该种轮胎的全地形通过能力。

在积水、泥浆、沙土或碎石挤入第二横花纹沟时，可能存在上述物质附着于第二横花纹沟内的情况，导致第二横花纹沟阻塞而影响轮胎的抓地效果，因此在第二横花纹沟内设置第二条状凸棱，起到切割作用，将附着于第二横花纹沟中的物质进行切割和分离，破坏其整体性，使第二横花纹沟更易于将其排出。第二条状凸棱与箭状花纹块的箭头尖端相连，起到承接引导的效果，延续箭状花纹块箭头尖端的切割效果，提升第二横花纹沟内物质的切割排出效率，避免第二花纹沟堵塞影响抓地效果。

优选的，所述箭状花纹块的箭头尖端延伸形成有过度斜坡，用以使第二条状凸棱与箭状花纹块的箭头尖端平滑过渡并起到切割效果。

当第二条状凸棱的切割效果不足时，第二横花纹沟中仍易堵塞泥浆、沙土或碎石等物质，箭状花纹块的箭头尖端产生的切割效果无法延续至第二条状凸棱，使得挤出物质过程中后续切割效果不足。因此过度斜坡以其自身的棱作为延续箭状花纹块箭头尖端切割效果的锋锐，将切割效果过度至第二条状凸棱，以确保第二横花纹沟内的物质能够切割排出，避免轮胎完全失去附着力使车辆陷胎动弹不得，提高脱困能力，有效提升牵引力。

优选的，所述花纹沟组还包括所述主花纹块与所述第一胎肩块之间形成的第一纵花纹沟；所述第一纵花纹沟与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第一纵花纹沟的两端分别连通于第二横花纹沟和相邻另一花纹单元的第一横花纹沟。

第一纵花纹沟作为第二横花纹沟与相邻另一花纹单元的第一横花纹沟连通的媒介。由于第一纵花纹沟接近于平行胎面中轴线，其功能等同于普通轮胎中沿轮胎行进方向设置的竖沟。第一纵花纹沟使两横花纹沟连通后可将其中一横花纹沟中过量的积水、泥浆、沙土或碎石通过第一纵花纹沟排入另一横花纹沟中，起到分流的作用。同时第一纵花纹沟还作为提升轮胎在行进方向操控性能的辅助沟槽，提供主花纹块与第一胎肩块的形变空间，增强主花纹块和第一胎肩块与地面接触后的摩擦效果。

优选的，所述花纹沟组还包括任一所述箭状花纹块与相邻的第二胎肩块之间形成有第二纵花纹沟；所述第二纵花纹沟与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第二花纹沟的两端分别连通于第一横花纹沟和第二横花纹沟；所述第二纵花纹沟的沟槽底部中段形成有第二凸块。

第二纵花纹沟作为第二横花纹沟与第一横花纹沟连通的媒介。由于第二纵花纹沟接近于平行胎面中轴线，其功能等同于普通轮胎中沿轮胎行进方向设置的竖沟。第二纵花纹沟使两横花纹沟连通后可将其中一横花纹沟中过量的积水、泥浆、沙土或碎石通过第二纵花纹沟排入另一横花纹沟中，起到分流的作用。同时第二纵花纹沟还作为提升轮胎在行进方向操控性能的辅助沟槽，提供箭状花纹块与第二胎肩块的形变空间，增强箭状花纹块和第二胎肩块与地面接触后的摩擦效果。

第二凸块用于顶压挤入第二纵花纹沟中的泥浆、沙土或碎石，避免连通花纹沟堵塞。

优选的，所述主花纹块的表面还开设有第一浅槽；所述第一浅槽与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第一浅槽的两端分别连通另一花纹单元的第一横花纹沟和第二横花纹沟。

第一浅槽作为连通另一花纹单元的第一横花纹沟和第二横花纹沟的媒介，提升相邻两横花纹沟的连通分流效果，使轮胎与地面之间的阻碍物质更高效地排出。由于第一浅槽接近于平行胎面中轴线，其功能近似于普通轮胎中沿轮胎行进方向设置的竖沟。提供主花纹块表面形变的空间，增强主花纹块与地面接触后的摩擦效果。

优选的，所述主花纹块的表面还开设有第二浅槽；所述第二浅槽与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第二浅槽的两端分别连通第二横花纹沟和相邻另一花纹单元的第一横花纹沟；和/或

所述第一胎肩块靠近箭状花纹块的顶角处形成有倒角平面或圆角曲面。

第二浅槽作为连通第二横花纹沟和相邻另一花纹单元的第一横花纹沟的媒介，提升相邻两横花纹沟的连通分流效果，使轮胎与地面之间的阻碍物质更高效地排出。由于第二浅槽接近于平行胎面中轴线，其功能近似于普通轮胎中沿轮胎行进方向设置的竖沟。提供主花纹块表面形变的空间，增强主花纹块与地面接触后的摩擦效果。

在轮胎滚动于地面时，第一胎肩块靠近箭状花纹块的一个顶角与箭状花纹块的箭头尖端分别从两个方向对地面施加切割力而相互干扰。其中，箭状花纹块的箭头尖端产生的切割力为增益力。为避免第一胎肩块的顶角产生阻力，同时避免该顶角处集中应力受损而影响轮胎整体结构强度，将该顶角进行倒角或圆角处理，产生倒角平面或圆角曲面，避免其与箭状花纹块的箭头尖端产生干扰。

优选的，还包括防撞花纹块组；所述防撞花纹块组包括沿胎侧表面周向均匀分布的若干防撞花纹块；相邻两防撞花纹块之间连接有若干加强筋；和/或

所述第一胎肩块于第二胎肩块在胎肩处呈阶梯状；和/或

所述主花纹块、箭状花纹块、第一胎肩块和第二胎肩块的表面均开设有切槽；所述切槽包括“S”形切槽、“V”形切槽、“L”形切槽或波浪形切槽；和/或

所述主花纹块的边缘形成有阶梯面；和/或

任一所述花纹单元的海陆比为0.58。

当轮胎与地面接触时，为避免胎面将沙石等阻碍物质包裹于轮胎与地面的接触面内，第一胎肩块与第二胎肩块均采用阶梯状结构；使得两胎肩块与地面接触时中心处优先接触而边缘处后接触，此顺序可将由中心处挤压而出的沙石等障碍物质推挤出两胎肩块与地面的接触面。同时，阶梯面形成的多个顶角有益于增强主花纹块对路面的切割效果。增强抓地效果，提升操控性能。

防撞花纹块防止山地等路面的尖锐物体刺破胎侧，起到保护轮胎的作用，能够延长轮胎使用寿命。加强筋用于加固防撞花纹块，避免防撞花纹块因剐蹭而撕裂/脱落，从而导致胎侧损伤。

各花纹块表面开设的切槽形状、大小、长度、方向、角度以及位置可采用相同参数或不同参数。在轮胎滚动接地时，各切槽对积水路面、砂砾路面、泥浆路面或岩石路面的切割作用力是从不同方向施加的，可以快速穿透各类路况地表，可减少花纹块的形变量和因此产生的热量；同时能够降低轮胎噪声，减缓轮胎产生的振动和滞后损失，提高轮胎的高速行驶性能、乘坐舒适性、操控稳定性和抓地性能。

当轮胎与地面接触时，为避免胎面将沙石等阻碍物质包裹于轮胎与地面的接触面内，主花纹块采用阶梯状结构；使得主花纹块与地面接触时中心处优先接触而边缘处后接触，此顺序可将由中心处挤压而出的沙石等障碍物质推挤出主花纹块与地面的接触面。同时，阶梯面形成的多个顶角有益于增强主花纹块对路面的切割效果。增强抓地效果，提升操控性能。

海陆比又名沟块比，是轮胎的花纹沟所占面积之和与轮胎的花纹块所占面积之和的比值。越野轮胎的海陆比越小，则其提供的抓地效果越强。

附图说明

图1为本发明在一实施例中提供的一种山地越野轮胎胎面花纹示意图。

图2为本发明在一实施例中提供的一种山地越野轮胎胎侧结构示意图。

图例：

1 主花纹块；2 箭状花纹块；3 第一胎肩块；4 第二胎肩块；5 花纹沟组；6 防撞花纹块组；

11 第一浅槽；12 第二浅槽；

31 倒角平面；

51 第一横花纹沟；52 连通花纹沟；53 第二横花纹沟；54 第一纵花纹沟；55 第二纵花纹沟；

61 防撞花纹块；62 加强筋；

511 第一条状凸棱；

521 第一凸块；

531 第二条状凸棱；

551 第二凸块；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图1和图2。

一种山地越野轮胎，包括均匀排布于轮胎表面的若干花纹单元；任一所述花纹单元包括主花纹块1、以胎面中轴线上一点为中心呈旋转对称的两副花纹块组和形成于各花纹块之间的花纹沟组5；所述主花纹块1为以其自身中心点呈旋转对称的“Z”形块结构；任一所述副花纹块组包括位于主花纹块1侧方并指向胎肩方向设置的箭状花纹块2、设置于胎面边缘并向胎肩延伸且相互间隔设置的第一胎肩块3和第二胎肩块4；所述第二胎肩块4的面积大于第一胎肩块3的面积；所述花纹沟组5中的所有花纹沟相互连通。

通过上述方案，本发明至少得到以下技术效果：

本方案中采用的主花纹块1为“Z”形无向花纹块结构，相比于常见的“V”形或“人”形有向花纹块结构提升轮胎行驶方向的操控性能的效果；无向花纹块结构在轮胎的行驶方向及轮胎横向均能够提供更强的摩擦效果，以提升该山地越野轮胎山地路面行驶时的可控性。

任一花纹单元中，由箭状花纹块2、第一胎肩块3和第二胎肩块4组合成的副花纹块组有两个，以中轴线上的一点呈旋转对称，相比于轴对称的花纹结构，旋转对称的花纹结构在轮胎横向的投影面积更大、能够提供更强的摩擦效果，进而提供更强的操控稳定性。

由于轮胎采用橡胶材质，在受到较大横向力作用时会产生形变影响其花纹形态和接地面积，而箭状花纹块2既可作为胎面在横向受力时的加强筋62增强胎肩的刚性减少其形变量，又能切割路面增强抓地效果。

由于该轮胎的胎肩部位受力程度远大于常规轮胎，在胎面靠近胎肩的位置设置第一胎肩块3和第二胎肩块4，以提升胎肩处的材料厚度从而提升胎肩的结构强度和刚性，避免形变量过大或断裂事故发生；两种胎肩块间隔设置，使每个第一胎肩块3的两侧均与一个第二胎肩块4相邻，第二胎肩块4的面积大于第一胎肩块3的面积，通过二者的面积差在胎面形成齿状结构，可通过该齿状结构提升形态在行进方向的抓地效果，同时在行驶过程中吸收冲击并减小震动，以提高乘坐舒适性和操控性能并能减轻驾驶者的疲劳。

本发明摒弃现有技术的思维框架，推导出通过花纹提升轮胎横向操控性的方式增强轮胎在非铺装路面性能的方案。并结合轮胎材料和力学结构进行方案补充，增强了轮胎的胎肩部位结构强度和刚性，再配合花纹样式增强轮胎在横向受力状态下的摩擦效果。实现了在不改变轮胎材料的前提下，提升轮胎在非铺装路面的转向性、刚性和平稳性的效果。

基于上述方案，根据轮胎与地面的接触原理可知，快速将轮胎与地面的接触面内存续的积水、泥浆或松软的沙土、碎石通过轮胎上的沟槽排出，增加轮胎与地面的接触面积是提升轮胎抓地效果，增强轮胎操控性能的高效方式，因此，为提升该山地越野轮胎在全地形的通过能力，在一实施例中，所述花纹沟组5包括任一第二胎肩块4与相邻另一花纹单元的第一胎肩块3之间形成的第一横花纹沟51；所述第一横花纹沟51与胎面中轴线的垂线之间的夹角介于5°至10°之间；所述第一横花纹沟51的一端向胎肩延伸；且所述第一横花纹沟51的沟槽底部形成有第一条状凸棱511；所述第一条状凸棱511向胎肩延伸。

该山地越野轮胎应用于全地形环境，在经过积水路面、泥浆路面、沙土路面或碎石路面等特殊路面时，轮胎与地面接触并挤压变形，将积水、泥浆、沙土或碎石挤入第一横花纹沟51内，并由第一横花纹沟51延伸向胎肩的端口排出，减少轮胎与地面之间阻隔的障碍物质，增加轮胎与地面的接触面积，提升花纹块刺入地面的效率，以增强轮胎的抓地效果。

在本实施例中，第一横花纹沟51与胎面中轴线的垂线之间的夹角介于5°至10°之间，接近于垂直胎面中轴线；使得排出的障碍物质堆积于轮胎的两侧，避免对轮胎的行进造成影响。且第一横花纹沟51的两侧沟壁为相邻的两个胎肩块的侧壁，第一横花纹沟51接近于垂直胎面中轴线即胎肩块的侧壁接近于垂直胎面中轴线，能够提升轮胎在行进方向的抓地效果；同时，可通过胎肩块的侧壁攀附在凸出岩石的上作为支点，提升攀爬效果，提升该种轮胎的全地形通过能力。

在积水、泥浆、沙土或碎石挤入第一横花纹沟51时，可能存在上述物质附着于第一横花纹沟51内的情况，导致第一横花纹沟51阻塞而影响轮胎的抓地效果，因此在第一横花纹沟51内设置第一条状凸棱511，起到切割作用，将附着于第一横花纹沟51中的物质进行切割和分离，破坏其整体性，使第一横花纹沟51更易于将其排出。在本实施例中，第一条状凸棱511的高度为第一横花纹沟51深度的16％至20％之间。

基于上述方案，为避免位于胎面中轴线处的积水、泥浆、沙土或碎石等物质需经过多道花纹沟才能间接排出而影响排出效率，需在轮胎横向设置连通两侧胎肩的贯通沟槽，在一实施例中，所述花纹沟组5还包括两箭状花纹块2之间形成的连通花纹沟52；所述连通花纹沟52与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述连通花纹沟52的两端分别与一个第一横花纹沟51连通，以构成连通两侧胎肩的“S”形沟结构；所述连通花纹沟52的沟槽底部中段形成有第一凸块521。

两副花纹块组中各自的箭状花纹块2的箭头尾端之间形成连通花纹沟52；该连通花纹沟52用于连通胎面中轴线两侧的两第一横花纹沟51，使得两第一横花纹沟51形成贯通胎面两侧的完整横沟结构，能够将胎面中轴线处的积水、泥浆、沙土或碎石等物质挤压入连通花纹沟52，再经由两侧的第一横花纹沟51排出轮胎与地面的接触面。

连通花纹沟52与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间，接近于平行胎面中轴线，其功能等同于普通轮胎中沿轮胎行进方向设置的竖沟。连通花纹沟52作为提升轮胎在行进方向操控性能的辅助沟槽，提供相邻两箭状花纹块2的形变空间，增强两箭状花纹块2与地面接触后的摩擦效果。

在本方案中，第一横花纹沟51呈弧形，由于旋转对称的花纹样式使得其中一花纹单元中的一个第一横花纹沟51与另一花纹单元中的一个横花纹沟以连通花纹沟52的中心点为对称中心呈旋转对称设置，即形成“S”形的横沟结构，具备更有利于排出积水、泥浆、沙土或碎石等物质的功能，从而提高抓地力和牵引性能。

第一凸块521用于顶压挤入连通花纹沟52中的泥浆、沙土或碎石，避免连通花纹沟52堵塞。

基于上述方案，为进一步增强轮胎与地面的接触面内存续的积水、泥浆或松软的沙土、碎石的排出效率，以提升轮胎的抓地效果，在一实施例中，所述花纹沟组5还包括任一第一胎肩块3与相邻的第二胎肩块4之间形成的第二横花纹沟53；所述第二横花纹沟53与胎面中轴线的垂线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第二横花纹沟53的一端向胎肩延伸；且所述第二横花纹沟53的沟槽底部形成有第二条状凸棱531；所述第二条状凸棱531的一端向胎肩延伸，另一端与箭状花纹块2的箭头尖端相连。

在经过积水路面、泥浆路面、沙土路面或碎石路面等特殊路面时，轮胎与地面接触并挤压变形，将积水、泥浆、沙土或碎石挤入第二横花纹沟53内，并由第二横花纹沟53延伸向胎肩的端口排出，减少轮胎与地面之间阻隔的障碍物质，增加轮胎与地面的接触面积，提升轮胎的抓地效果。

第二横花纹沟53接近于垂直胎面中轴线，使得排出的物质堆积于行驶的轮胎两侧，避免对轮胎的行进造成影响。且第二横花纹沟53的两侧沟壁为相邻的两个胎肩块的侧壁，第二横花纹沟53接近于垂直胎面中轴线即胎肩块的侧壁接近于垂直胎面中轴线，能够提升轮胎在行进方向的抓地效果；同时，可通过胎肩块的侧壁攀附在凸出岩石的上作为支点，提升攀爬效果，提升该种轮胎的全地形通过能力。

在积水、泥浆、沙土或碎石挤入第二横花纹沟53时，可能存在上述物质附着于第二横花纹沟53内的情况，导致第二横花纹沟53阻塞而影响轮胎的抓地效果，因此在第二横花纹沟53内设置第二条状凸棱531，起到切割作用，将附着于第二横花纹沟53中的物质进行切割和分离，破坏其整体性，使第二横花纹沟53更易于将其排出。第二条状凸棱531与箭状花纹块2的箭头尖端相连，起到承接引导的效果，延续箭状花纹块2箭头尖端的切割效果，提升第二横花纹沟53内物质的切割排出效率，避免第二花纹沟堵塞影响抓地效果。

基于上述方案，当第二条状凸棱531的切割效果不足时，第二横花纹沟53中仍易堵塞泥浆、沙土或碎石等物质，箭状花纹块2的箭头尖端产生的切割效果无法延续至第二条状凸棱531，使得挤出物质过程中后续切割效果不足。因此，在一实施例中，所述箭状花纹块2的箭头尖端延伸形成有过度斜坡，用以使第二条状凸棱531与箭状花纹块2的箭头尖端平滑过渡并起到切割效果。

过度斜坡以其自身的棱作为延续箭状花纹块2箭头尖端切割效果的锋锐，将切割效果过度至第二条状凸棱531，以确保第二横花纹沟53内的物质能够切割排出，避免轮胎完全失去附着力使车辆陷胎动弹不得，提高脱困能力，有效提升牵引力。

基于上述方案，为提升各横花纹沟排出障碍物质的效率，将各横花纹沟连通进行分流，在一实施例中，所述花纹沟组5还包括所述主花纹块1与所述第一胎肩块3之间形成的第一纵花纹沟54；所述第一纵花纹沟54与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第一纵花纹沟54的两端分别连通于第二横花纹沟53和相邻另一花纹单元的第一横花纹沟51。

第一纵花纹沟54作为第二横花纹沟53与相邻另一花纹单元的第一横花纹沟51连通的媒介。由于第一纵花纹沟54接近于平行胎面中轴线，其功能等同于普通轮胎中沿轮胎行进方向设置的竖沟。第一纵花纹沟54使两横花纹沟连通后可将其中一横花纹沟中过量的积水、泥浆、沙土或碎石通过第一纵花纹沟54排入另一横花纹沟中，起到分流的作用。同时第一纵花纹沟54还作为提升轮胎在行进方向操控性能的辅助沟槽，提供主花纹块1与第一胎肩块3的形变空间，增强主花纹块1和第一胎肩块3与地面接触后的摩擦效果。

基于上述方案，为提升各横花纹沟排出障碍物质的效率，将各横花纹沟连通进行分流，在一实施例中，所述花纹沟组5还包括任一所述箭状花纹块2与相邻的第二胎肩块4之间形成有第二纵花纹沟55；所述第二纵花纹沟55与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第二花纹沟的两端分别连通于第一横花纹沟51和第二横花纹沟53；所述第二纵花纹沟55的沟槽底部中段形成有第二凸块551。

第二纵花纹沟55作为第二横花纹沟53与第一横花纹沟51连通的媒介。由于第二纵花纹沟55接近于平行胎面中轴线，其功能等同于普通轮胎中沿轮胎行进方向设置的竖沟。第二纵花纹沟55使两横花纹沟连通后可将其中一横花纹沟中过量的积水、泥浆、沙土或碎石通过第二纵花纹沟55排入另一横花纹沟中，起到分流的作用。同时第二纵花纹沟55还作为提升轮胎在行进方向操控性能的辅助沟槽，提供箭状花纹块2与第二胎肩块4的形变空间，增强箭状花纹块2和第二胎肩块4与地面接触后的摩擦效果。

第二凸块551用于顶压挤入第二纵花纹沟55中的泥浆、沙土或碎石，避免连通花纹沟52堵塞。

基于上述方案，为提升各横花纹沟排出障碍物质的效率，将各横花纹沟连通进行分流，同时提升主花纹块1的抓地效果，在一实施例中，所述主花纹块1的表面还开设有第一浅槽11；所述第一浅槽11与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第一浅槽11的两端分别连通另一花纹单元的第一横花纹沟51和第二横花纹沟53。

第一浅槽11作为连通另一花纹单元的第一横花纹沟51和第二横花纹沟53的媒介，提升相邻两横花纹沟的连通分流效果，使轮胎与地面之间的阻碍物质更高效地排出。由于第一浅槽11接近于平行胎面中轴线，其功能近似于普通轮胎中沿轮胎行进方向设置的竖沟。提供主花纹块1表面形变的空间，增强主花纹块1与地面接触后的摩擦效果。

基于上述方案，为提升各横花纹沟排出障碍物质的效率，将各横花纹沟连通进行分流，同时提升主花纹块1的抓地效果，在一实施例中，所述主花纹块1的表面还开设有第二浅槽12；所述第二浅槽12与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第二浅槽12的两端分别连通第二横花纹沟53和相邻另一花纹单元的第一横花纹沟51。

第二浅槽12作为连通第二横花纹沟53和相邻另一花纹单元的第一横花纹沟51的媒介，提升相邻两横花纹沟的连通分流效果，使轮胎与地面之间的阻碍物质更高效地排出。由于第二浅槽12接近于平行胎面中轴线，其功能近似于普通轮胎中沿轮胎行进方向设置的竖沟。提供主花纹块1表面形变的空间，增强主花纹块1与地面接触后的摩擦效果。

基于上述方案，为在轮胎与地面接触的初始阶段减少包裹进入轮胎与地面接触空间内的阻碍物质，在一实施例中，所述第一胎肩块3于第二胎肩块4在胎肩处呈阶梯状。

当轮胎与地面接触时，为避免胎面将沙石等阻碍物质包裹于轮胎与地面的接触面内，第一胎肩块3与第二胎肩块4均采用阶梯状结构；使得两胎肩块与地面接触时中心处优先接触而边缘处后接触，此顺序可将由中心处挤压而出的沙石等障碍物质推挤出两胎肩块与地面的接触面。同时，阶梯面形成的多个顶角有益于增强主花纹块1对路面的切割效果。增强抓地效果，提升操控性能。

基于上述方案，为避免轮胎的胎侧在复杂路段受到剐蹭而破损，在一实施例中，还包括防撞花纹块61组6；所述防撞花纹块61组6包括沿胎侧表面周向均匀分布的若干防撞花纹块61；相邻两防撞花纹块61之间连接有若干加强筋62。

防撞花纹块61防止山地等路面的尖锐物体刺破胎侧，起到保护轮胎的作用，能够延长轮胎使用寿命。加强筋62用于加固防撞花纹块61，避免防撞花纹块61因剐蹭而撕裂/脱落，从而导致胎侧损伤。在本实施例中，防撞花纹块61的厚度为3mm至5mm之间。

基于上述方案，为增强抓地效果的同时，减少轮胎滚压地面时产生的噪音，在一实施例中，所述主花纹块1、箭状花纹块2、第一胎肩块3和第二胎肩块4的表面均开设有切槽；所述切槽包括“S”形切槽、“V”形切槽、“L”形切槽或波浪形切槽。

各花纹块表面开设的切槽形状、大小、长度、方向、角度以及位置可采用相同参数或不同参数。在轮胎滚动接地时，各切槽对积水路面、砂砾路面、泥浆路面或岩石路面的切割作用力是从不同方向施加的，可以快速穿透各类路况地表，可减少花纹块的形变量和因此产生的热量；同时能够降低轮胎噪声，减缓轮胎产生的振动和滞后损失，提高轮胎的高速行驶性能、乘坐舒适性、操控稳定性和抓地性能。

在本实施例中，采用的切槽方案如下：

主花纹块1表面开设有以主花纹块1中心点为对称中心呈旋转对称的两“﹀”形的切槽，两切槽分别位于胎面中轴线的两侧，任一切槽的周向沟长为30mm-35mm；沟宽为0.35mm-0.4mm。

主花纹块1表面还开设有一主花纹块1中心点为对称中心呈旋转对称的两波浪形的切槽，两切槽分别位于胎面中轴线的两侧，任一切槽的周向沟长为55mm-70mm；沟宽为0.2mm-0.4mm。

第二胎肩块4表面开设有“7”形切槽，切槽的周向沟长为45mm-50mm，沟宽为0.2mm-0.4mm。

箭状花纹块2表面沿箭头指向的方向开设有波浪形切槽，切槽的周向沟长为50mm-60mm，沟宽为0.25mm-0.30mm。

基于上述方案，为在轮胎与地面接触的初始阶段减少包裹进入轮胎与地面接触空间内的阻碍物质，在一实施例中，所述主花纹块1的边缘形成有阶梯面。

当轮胎与地面接触时，为避免胎面将沙石等阻碍物质包裹于轮胎与地面的接触面内，主花纹块1采用阶梯状结构；使得主花纹块1与地面接触时中心处优先接触而边缘处后接触，此顺序可将由中心处挤压而出的沙石等障碍物质推挤出主花纹块1与地面的接触面。同时，阶梯面形成的多个顶角有益于增强主花纹块1对路面的切割效果。增强抓地效果，提升操控性能。

基于上述方案，在轮胎滚动于地面时，第一胎肩块3靠近箭状花纹块2的一个顶角与箭状花纹块2的箭头尖端分别从两个方向对地面施加切割力而相互干扰。其中，箭状花纹块2的箭头尖端产生的切割力为增益力。为避免第一胎肩块3的顶角产生阻力，在一实施例中，所述第一胎肩块3靠近箭状花纹块2的顶角处形成有倒角平面31或圆角曲面。

将该顶角进行倒角或圆角处理，产生倒角平面31或圆角曲面，避免其与箭状花纹块2的箭头尖端产生干扰，同时避免该顶角处集中应力受损而影响轮胎整体结构强度。

基于上述方案，为提升抓地效果，在一实施例中，任一所述花纹单元的海陆比为0.58。

海陆比又名沟块比，是轮胎的花纹沟所占面积之和与轮胎的花纹块所占面积之和的比值。越野轮胎的海陆比越小，则其提供的抓地效果越强。

本发明还提供了一组轮胎刚度特性仿真对比数据，通过有限元仿真方法对轮胎五刚度特性进行仿真分析，可以预判轮胎操控性能，如表1所示。

表1 轮胎刚度特性仿真对比数据

检测项目	普通越野轮胎	本发明越野轮胎
			纵向刚度(N*mm<sup>-1</sup>)	587.43	842.14
横向刚度(N*mm<sup>-1</sup>)	325.17	597.65
			扭转刚度[(N*mm*(<sup>0</sup>)<sup>-1</sup>]	77142.56	99756.64

从表1可知，本发明提供的越野轮胎相对于相关技术中的越野轮胎，具有更强的纵向刚度、横向刚度和扭转刚度，因此，本发明的山地越野轮胎的抓地效果具备明显地提升。

本发明还提供了一组驾驶者对轮胎性能主观评分数据，通过驾驶者试用后评选轮胎操控性能最优异的种类，如表2所示。

表2 驾驶者对轮胎性能主观评分对比

从表2可知，本发明提供的越野轮胎相对于相关技术中的越野轮胎，能使驾驶者明显感受到更好的纵向抓着性能、横向抓着性能和操控性能，可以很好地提升驾驶者的驾驶体验。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变动。

Claims (10)

1.一种山地越野轮胎，其特征在于，包括均匀排布于轮胎表面的若干花纹单元；任一所述花纹单元包括主花纹块、以胎面中轴线上一点为中心呈旋转对称的两副花纹块组和形成于各花纹块之间的花纹沟组；所述主花纹块为以其自身中心点呈旋转对称的“Z”形块结构；任一所述副花纹块组包括位于主花纹块侧方并指向胎肩方向设置的箭状花纹块、设置于胎面边缘并向胎肩延伸且相互间隔设置的第一胎肩块和第二胎肩块；所述第二胎肩块的面积大于第一胎肩块的面积；所述花纹沟组中的所有花纹沟相互连通。

2.根据权利要求1所述山地越野轮胎，其特征在于，所述花纹沟组包括任一第二胎肩块与相邻另一花纹单元的第一胎肩块之间形成的第一横花纹沟；所述第一横花纹沟与胎面中轴线的垂线之间的夹角介于5°至10°之间；所述第一横花纹沟的一端向胎肩延伸；且所述第一横花纹沟的沟槽底部形成有第一条状凸棱；所述第一条状凸棱向胎肩延伸。

3.根据权利要求2所述山地越野轮胎，其特征在于，所述花纹沟组还包括两箭状花纹块之间形成的连通花纹沟；所述连通花纹沟与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述连通花纹沟的两端分别与一个第一横花纹沟连通，以构成连通两侧胎肩的“S”形沟结构；所述连通花纹沟的沟槽底部中段形成有第一凸块。

4.根据权利要求2所述山地越野轮胎，其特征在于，所述花纹沟组还包括任一第一胎肩块与相邻的第二胎肩块之间形成的第二横花纹沟；所述第二横花纹沟与胎面中轴线的垂线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第二横花纹沟的一端向胎肩延伸；且所述第二横花纹沟的沟槽底部形成有第二条状凸棱；所述第二条状凸棱的一端向胎肩延伸，另一端与箭状花纹块的箭头尖端相连。

5.根据权利要求4所述山地越野轮胎，其特征在于，所述箭状花纹块的箭头尖端延伸形成有过度斜坡，用以使第二条状凸棱与箭状花纹块的箭头尖端平滑过渡并起到切割效果。

6.根据权利要求4所述山地越野轮胎，其特征在于，所述花纹沟组还包括所述主花纹块与所述第一胎肩块之间形成的第一纵花纹沟；所述第一纵花纹沟与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第一纵花纹沟的两端分别连通于第二横花纹沟和相邻另一花纹单元的第一横花纹沟。

7.根据权利要求4所述山地越野轮胎，其特征在于，所述花纹沟组还包括任一所述箭状花纹块与相邻的第二胎肩块之间形成有第二纵花纹沟；所述第二纵花纹沟与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第二花纹沟的两端分别连通于第一横花纹沟和第二横花纹沟；所述第二纵花纹沟的沟槽底部中段形成有第二凸块。

8.根据权利要求4所述山地越野轮胎，其特征在于，所述主花纹块的表面还开设有第一浅槽；所述第一浅槽与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第一浅槽的两端分别连通另一花纹单元的第一横花纹沟和第二横花纹沟。

9.根据权利要求4所述山地越野轮胎，其特征在于，所述主花纹块的表面还开设有第二浅槽；所述第二浅槽与胎面中轴线之间的夹角介于6°至10°之间；所述第二浅槽的两端分别连通第二横花纹沟和相邻另一花纹单元的第一横花纹沟；和/或

所述第一胎肩块靠近箭状花纹块的顶角处形成有倒角平面或圆角曲面。

10.根据权利要求1所述山地越野轮胎，其特征在于，还包括防撞花纹块组；所述防撞花纹块组包括沿胎侧表面周向均匀分布的若干防撞花纹块；相邻两防撞花纹块之间连接有若干加强筋；和/或

所述第一胎肩块于第二胎肩块在胎肩处呈阶梯状；和/或

所述主花纹块、箭状花纹块、第一胎肩块和第二胎肩块的表面均开设有切槽；所述切槽包括“S”形切槽、“V”形切槽、“L”形切槽或波浪形切槽；和/或

所述主花纹块的边缘形成有阶梯面；和/或

任一所述花纹单元的海陆比为0.58。

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