CN206841089U - 软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构 - Google Patents

Abstract

一种软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，该轮胎胎面由沿轮胎周向呈均匀分布的若干个花纹单元构成；其中各花纹单元包括依次沿轮胎胎面中心对称并交替连接设置的花纹块，每个花纹块包括倾斜延伸的内倾部、与内倾部的延伸方向相反的外倾部、在内倾部和外倾部的交联处形成沿轮胎前进相反方向凸出并呈曲面的内连接部、轴向延伸的边轴部以及在外倾部与边轴部交联处形成沿轮胎前进方向凸出并呈曲面的外连接部；每个花纹块内倾部的起端相互交联在相邻花纹块的内倾部的后接地边缘上。胎面中心两侧彼此相互交联的花纹块可增强花纹块的整体强度，确保轮胎行驶的耐久性，而内倾部与外倾部在胎面中心一侧形成三角形的花纹接地边缘，有效地降低轮胎花纹块切入软雪地的阻力，实现轮胎牵引性能的提升。

Description

软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构

技术领域

本实用新型涉及一种轮胎胎面花纹结构，特别指使用于软雪地的轻型全地形车轮胎胎面花纹结构。

背景技术

目前国内的全地形车市场发展迅猛，因其使用地形较为广泛而受到广大消费者的青睐。全地形车一般可用于沙地、林地、岩石等常规越野路面行驶，如今在雪地上驾驶全地形车也成为一种新的娱乐项目，这就要求车辆所配套的轮胎能满足雪地的使用性能，特别是雪地的牵引性。现有全地形车所配套轮胎的胎面一般为块状花纹，为满足雪地行驶的牵引性，常在花纹块上镶嵌有若干个雪钉或者增设若干个刀槽花纹。在花纹块上镶嵌有若干个雪钉后，当轮胎于雪地行驶时通过雪钉嵌入硬化后的雪地，避免轮胎打滑以发挥良好的牵引性能。为实现雪钉与花纹块之间的良好结合，要求花纹块具有足够的宽度和强度以满足镶钉的需求，这将大大增加轮胎的重量。同样，在花纹块上增设若干个刀槽花纹后，当轮胎在雪地行驶过程中可通过刀槽花纹的形变产生多边缘效应，从而提高其牵引性能，但这也同样要求花纹块具有足够的宽度和强度以防止花纹块破坏的现象，这也会增加轮胎的重量。此外，镶嵌有若干个雪钉或者增设若干个刀槽花纹的轮胎在表层松软的雪地上行驶时，因其花纹块宽度较大、陆比较高，行驶时无法通过自身花纹块的优势实现快速、有效切入松软雪地来体现良好的牵引性能。然而，轻型全地形车的排量有限，无法驱动较大重量的镶嵌雪钉或者增设刀槽花纹的轮胎，同时也无法利用自身条件迫使轮胎胎面花纹拨开表层松软的雪质后嵌入下层硬化的雪地，影响雪地的正常行驶。总体来说，通过在花纹块上镶嵌雪钉和增设刀槽花纹都无法满足轻型全地形车在松软雪地的牵引性能需求。

另外，在国内专利CN03108964.X公开了一种冰雪地上行驶的防滑轮胎，其采用轮胎、防滑件和环形底板所组成。虽然其具有上端呈锐角或锥形并凸出于轮胎表面的防滑件以使轮胎在转动中不断切入雪地发挥防滑效果，满足雪地性能的要求，但是此防滑件采用金属等复合材料制作，其与轮胎橡胶之间的结合强度无法有效保证，最终影响了该轮胎在雪地行驶的耐久性。在全地形车所使用的轮胎中亦有采用类似专利CN03108964.X的橡胶胎面花纹来使用在流动性强的沙地路况上，但此类轮胎使用在雪地时，花纹块强度不足，耐久性也不佳。

因此，一般的全地形车轮胎常无法满足轻型全地形车松软的雪地上行驶时的耐久性和牵引性能的整体要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种软雪地用的轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，可以实现确保轮胎在松软雪地行驶耐久性的同时提升轮胎的牵引性。

为实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，该轮胎胎面由沿轮胎周向呈均匀分布的若干个花纹单元构成，各花纹单元包括依次沿轮胎胎面中心对称并交替连接设置的花纹块，每个花纹块包括由胎面中心向胎肩沿行驶前进相反方向倾斜延伸的内倾部、与内倾部的延伸方向相反的外倾部、在内倾部和外倾部的交联处形成沿轮胎前进相反方向凸出并呈曲面的内连接部、轴向延伸的边轴部以及在外倾部与边轴部交联处形成沿轮胎前进方向凸出并呈曲面的外连接部；每个花纹块内倾部的起端相互交联在相邻花纹块的内倾部的后接地边缘上。

胎面中心两侧的交联距离与胎面宽度的比值为0.15～0.3。

所述花纹块的外倾部的宽度小于或等于花纹块的内连接部的宽度，同样花纹块的内倾部的宽度小于或等于花纹块的内连接部的宽度；所述花纹块的内倾部的宽度、外倾部的宽度分别为3mm～15mm。

所述花纹块的内倾部延伸的轴向角度为20°～45°；花纹块的外倾部延伸的轴向角度为20°～45°。

所述花纹块的内倾部的轴向长度与花纹块的外倾部的轴向长度的比值为1.0～2.5。

所述花纹块的内连接部的先接地端圆弧半径为10mm～50mm。

所述花纹块的内连接部距胎面中心平面的距离与胎面宽度的比值为0.15～0.3。

所述花纹块的内连接部的先接地端边缘的壁面角度为0°～8°，内连接部的后接地端边缘的壁面角度为10°～20°。

所述花纹块的外连接部后接地端的圆弧半径为5mm～30mm；所述花纹块的外连接部距胎面中心平面的距离与胎面宽度的比值为0.3～0.5。

所述花纹块的内倾部的起端与相邻花纹块的内倾部的后接地边缘相互交联的轴向过渡圆角半径为3mm～15mm。

采用上述方案后，本实用新型软雪地用的轻型全地形车轮胎的胎面花纹结构，其胎面由沿轮胎周向呈均匀分布的若干个花纹单元构成，各花纹单元包括依次沿轮胎胎面中心对称并交替连接设置的花纹块，每个花纹块包括倾斜延伸的内倾部、与内倾部的延伸方向相反的外倾部、在内倾部和外倾部的交联处形成沿轮胎前进相反方向凸出并呈曲面的内连接部、轴向延伸的边轴部以及在外倾部与边轴部交联处形成沿轮胎前进方向凸出并呈曲面的外连接部；每个花纹块内倾部的起端相互交联在相邻花纹块的内倾部的后接地边缘上。胎面中心两侧彼此相互交联的花纹块可增强花纹块的整体强度，确保轮胎行驶的耐久性，而内倾部与外倾部在胎面中心一侧形成三角形的花纹接地边缘，有效地降低轮胎花纹块切入软雪地的阻力，实现轮胎牵引性能的提升。

附图说明

图1为本实用新型轮胎胎面花纹前视示意图；

图2为本实用新型轮胎胎面花纹立体示意图；

图3为本实用新型轮胎胎面花纹展开示意图；

图4为本实用新型轮胎行驶时胎面两侧积雪方向及花纹块剪切受力图；

图5为图3中A-A’向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图解释本实用新型的实施方式：

如图1、2、3所示，本实用新型揭示了一种软雪地用的轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，该轮胎胎面1由沿轮胎周向呈均匀分布的若干个花纹单元构成，各花纹单元包括依次沿轮胎胎面中心对称并交替连接设置的花纹块10，每个花纹块10包括倾斜延伸的内倾部11、曲面的内连接部12、倾斜延伸的外倾部13、曲面的外连接部14和轴向延伸的边轴部15。每个花纹块10的内倾部11的起端11a相互交联在相邻花纹块10的内倾部11的后接地边缘上。当轮胎在软雪地路面行驶时，胎面中心两侧彼此相互交联的花纹块10可增强花纹块10的整体强度，确保轮胎行驶的耐久性。胎面中心两侧的交联距离A1与胎面宽度TW的比值为0.15～0.3。如此可有效保证胎面中心附近的强度，确保轮胎行驶的耐久性。

为提升轮胎在软雪地上的牵引性能，花纹块10的内倾部11由胎面中心向胎肩沿行驶前进相反方向倾斜延伸，花纹块10的外倾部13与内倾部11的延伸方向相反，即由胎面中心向胎肩沿行驶前进方向倾斜延伸，同时在花纹块10的内倾部11和外倾部13的交联处形成曲面的内连接部12。如此设置在胎面中心一侧形成三角形的花纹接地边缘，有效地降低轮胎花纹块切入软雪地的阻力，有利于花纹块快速切入软雪地实现轮胎牵引性能的提升。此外，花纹块10的外倾部13的宽度D3小于或等于花纹块10的内连接部12的宽度D2，同样花纹块10的内倾部11的宽度D1小于或等于花纹块10的内连接部12的宽度D2，当轮胎沿行进方向行驶时，位于先接地的外倾部13和内倾部11适当采用较小的宽度，可有效降低切入雪地的阻力，发挥良好的牵引性，而位于后接地的内连接部12适当采用较大的宽度，可增加三角形边缘的强度，确保轮胎的耐久性能。本实施例公开采用相同的宽度设计。考虑花纹块10需要避免刚性不足而产生耐久性下降，同时又要发挥良好的切入软雪地的效果，花纹块10的内倾部11的宽度D1、外倾部13的宽度D3分别为3mm～15mm。

为使得轮胎的牵引性能发挥到最佳，花纹块10的内倾部11延伸的轴向角度α1为20°～45°。过小的轴向角度α1会降低花纹块10的周向刚性，当轮胎在软雪地行驶时，容易发生花纹块蠕动变形的现象，导致其牵引性能的降低；反之，过大的轴向角度α1将会降低轮胎的轴向边缘，导致轮胎在软雪地行驶时无法形成足够的剪切力，反而影响其牵引性能的发挥。花纹块10的外倾部13延伸的轴向角度α2为20°～45°。过小的轴向角度α2会降低花纹块10的周向刚性，当轮胎在软雪地行驶时，容易发生花纹块蠕动变形的现象，导致其牵引性能的降低；反之，过大的轴向角度α2将会降低轮胎的轴向边缘，导致轮胎在软雪地行驶时无法形成足够的剪切力，反而影响其牵引性能的发挥。此外，花纹块10的内倾部11的轴向长度L1与花纹块10的外倾部13的轴向长度L2的比值为1.0～2.5。在靠近胎面中心的内倾部11形成较大的轴向长度L1可在胎面中心附近形成较多的边缘来提升牵引性能，在远离胎面中心的外倾部13形成较小的轴向长度L2有利于排雪，避免胎面花纹块之间的排雪通道过度阻塞而降低其牵引性能。

如图4所示，当轮胎于松软雪地行驶时，胎面中心附近的雪将沿花纹块10的先接地边缘往两侧内连接部12的方向慢慢延伸积出(如箭头所示)，而后在内倾部11、内连接部12、外倾部13所形成的三角形边缘区域内慢慢形成雪柱，此雪柱将对花纹块10的三角形边缘形成较大的剪切力，随着轮胎前进行驶时，轮胎将受到胎面对称两个区域内交替出现的剪切力作用，提升轮胎在松软雪地的牵引性能。

花纹块10的内倾部11与花纹块10的外倾部13在交联处形成曲面的内连接部12，内连接部12沿轮胎前进相反方向凸出，当轮胎于软雪地行驶时，此内连接部12和内倾部11、外倾部13的组合所形成的三角形接地边缘将有利于花纹块切入软雪地从而提升牵引性能。为确保轮胎的耐久性能，内连接部12的先接地端圆弧半径R1为10mm～50mm。过小的先接地端圆弧半径R1会使得花纹块10的内倾部11与外倾部13在交联处产生应力集中而容易发生花纹块的破坏而影响其耐久性能，过大的先接地端圆弧半径R1将会增加花纹块10切入软雪地的阻力，反而影响其牵引性能。此外，内连接部12距胎面中心平面的距离A2与胎面宽度TW的比值为0.15～0.3。过小的内连接部12距胎面中心平面的距离A2将会造成胎面中心的花纹块刚性过强和靠近胎肩的花纹块刚性的急剧下降，导致胎面外侧的花纹块容易发生破坏而影响耐久性能，反之，过大的内连接部12距胎面中心平面的距离A2将会影响花纹块三角形接地边缘无法实现快速切入软雪地从而提升牵引性能的效果。如图5所示，内连接部12的先接地端边缘的壁面角度β1为0°～8°，内连接部12的后接地端边缘的壁面角度β2为10°～20°。在内连接部12的后接地端边缘设置较大的壁面角度β2可补强三角形的后接地边缘处的强度，将确保花纹块在软雪地行驶中具有足够的耐久性，而在内连接部12的先接地端边缘设置较小的壁面角度β1，可以有效增加三角形接地边缘的集雪空间，增加其行驶的剪切力，从而提升其软雪地牵引性能。

花纹块10的边轴部15沿轮胎轴向延伸。花纹块10的外倾部13与边轴部15在交联处形成曲面的外连接部14，外连接部14沿轮胎前进方向凸出，且其后接地端的圆弧半径R2为5mm～30mm。如此设置可有效避免交联处产生应力集中而发生花纹块的破坏，确保其耐久性能。外连接部14距胎面中心平面的距离A3与胎面宽度TW的比值为0.3～0.5。过小的外连接部14距胎面中心平面的距离A3将会降低花纹块10中三角形接地边缘中的有效接地边缘，降低轮胎的软雪地牵引性能，反之，过大的外连接部14距胎面中心平面的距离A3将会降低花纹块的轴向刚性，使花纹块容易发生蠕动变形的现象，同时也会增加排雪阻力，导致其牵引性能的降低。

此外，花纹块10的内倾部11的起端11a与相邻花纹块10的内倾部11的后接地边缘相互交联的轴向过渡圆角半径R3为3mm～15mm。如此设置可有效避免交联处产生应力集中而发生花纹块的破坏，确保其耐久性能。

采用如图1轮胎花纹结构样式试制了多种前后轮轮胎规格为AT22X10-8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8.0AT X8，充气压力45kPa后安装于450cc全地形车辆并在软雪地上行驶，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破坏程度评价耐久性能，数值越大性能越优越。

测试结果如下表：

通过测试结果可以确认采用此胎面花纹设计后，能够有效地提高轮胎在软雪地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，仅是本实用新型实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，该轮胎胎面由沿轮胎周向呈均匀分布的若干个花纹单元构成；其特征在于：各花纹单元包括依次沿轮胎胎面中心对称并交替连接设置的花纹块，每个花纹块包括由胎面中心向胎肩沿行驶前进相反方向倾斜延伸的内倾部、与内倾部的延伸方向相反的外倾部、在内倾部和外倾部的交联处形成沿轮胎前进相反方向凸出并呈曲面的内连接部、轴向延伸的边轴部以及在外倾部与边轴部交联处形成沿轮胎前进方向凸出并呈曲面的外连接部；每个花纹块内倾部的起端相互交联在相邻花纹块的内倾部的后接地边缘上。

2.如权利要求1所述的软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：胎面中心两侧的交联距离与胎面宽度的比值为0.15～0.3。

3.如权利要求1或2所述的软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述花纹块的外倾部的宽度小于或等于花纹块的内连接部的宽度，同样花纹块的内倾部的宽度小于或等于花纹块的内连接部的宽度；所述花纹块的内倾部的宽度、外倾部的宽度分别为3mm～15mm。

4.如权利要求1或2所述的软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述花纹块的内倾部延伸的轴向角度为20°～45°；花纹块的外倾部延伸的轴向角度为20°～45°。

5.如权利要求1或2所述的软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述花纹块的内倾部的轴向长度与花纹块的外倾部的轴向长度的比值为1.0～2.5。

6.如权利要求1或2所述的软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述花纹块的内连接部的先接地端圆弧半径为10mm～50mm。

7.如权利要求1或2所述的软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述花纹块的内连接部距胎面中心平面的距离与胎面宽度的比值为0.15～0.3。

8.如权利要求1或2所述的软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述花纹块的内连接部的先接地端边缘的壁面角度为0°～8°，内连接部的后接地端边缘的壁面角度为10°～20°。

9.如权利要求1或2所述的软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述花纹块的外连接部后接地端的圆弧半径为5mm～30mm；所述花纹块的外连接部距胎面中心平面的距离与胎面宽度的比值为0.3～0.5。

10.如权利要求1或2所述的软雪地用轻型全地形车轮胎胎面花纹结构，其特征在于：所述花纹块的内倾部的起端与相邻花纹块的内倾部的后接地边缘相互交联的轴向过渡圆角半径为3mm～15mm。