专利名称：四季用自行车充气轮胎花纹结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车充气轮胎，特别涉及一种能够提高轮胎在冰雪路面上行驶抓地力的四季用自行车充气轮胎花纹结构。
技术背景 在很多国家，骑自行车旅游及上班已是一种很普遍的外出方式，既可锻炼身体，又节约时间。近年，随着人们环保意识的增加，选择燃烧脂肪而不是燃烧汽油更是大势所趋。但在我国北方或欧洲地区，整个冬季皆是冰天雪地，道路湿滑，加上自行车没有防滑装置，本身自重又较轻，相比其他交通工具更易打滑，甚至发生摔车的危险。为解决自行车冬季出行的困难，业界逐渐出现了胎面花纹块镶嵌钢钉的轮胎。钢钉均匀突起的分布在轮胎胎面上，尖锐钉缘可以破除冰雪和水膜，使轮胎可以安全地行驶于光滑冰面与松软雪地。但是，在一般道路或其他季节使用时，钉胎会产生较大的噪音和跳动，影响骑行的舒适性，增加滚动阻力。鉴于以上冬季胎使用的局限性，以及普通消费者大多没有根据气候、路况换胎的专业意识，市场需求一款能够兼顾冬季不打滑和夏季舒适性能的自行车外胎，使之适合四季使用，本案便由此产生。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种四季用自行车充气轮胎花纹结构，其可有效提高轮胎制动力，以提高轮胎在冰雪路面上行驶的抓地力，而又不影响轮胎在一般道路行驶的滚动阻力和舒适性能，达到适合四季使用的功能。为实现上述目的，本实用新型的解决方案是—种四季用自行车充气轮胎花纹结构，其包括胎面部及位于胎面部两侧的胎边部；其中胎面部由多个花纹单元连续排列而成，各花纹单元包括两交叉的花纹主沟、两对称排列的花纹圆弧主沟及一花纹圆弧副沟，各花纹沟之间形成花纹块；其中两花纹主沟是分别对称的自胎面部一侧向下呈弧形延伸至胎面部的另一侧；而两花纹圆弧主沟分别自所述各花纹主沟向上向胎面部外侧呈弧形延伸，同时穿过相邻花纹单元的花纹主沟；一花纹圆弧副沟是以所述两纹主沟的交叉点为圆心而呈近圆形的分布，其两端分别连通于相邻花纹单元的两花纹圆弧主沟。所述花纹圆弧主沟与花纹主沟之间设有连通花纹圆弧副沟与相邻花纹单元花纹主沟的花纹副沟。所述各花纹单元的花纹块上进一步均匀分布有多边形沟槽。所述各花纹单元的花纹主沟与花纹圆弧主沟的宽度设置为I. 5mnT4. 5_，而花纹圆弧副沟的宽度设置为O. 5mnT3mm。所述各花纹单元的整个花纹陆海比设置为609Γ80%。所述整个花纹陆海比设置优选为65°/Γ75%。[0013]所述多边形沟槽的宽度设置为O. 2mm I. 0_，深度为1/4 1/2倍的花纹主沟深度。所述多边形沟槽的形 状优选为五边形或六边形。所述多边形沟槽的宽度设置优选O. 3mm O. 6mm。所述各多边形沟槽相邻的尖角处底部设置有削弱尖角处应力的加强筋。所述多边形沟槽的沟壁间等距离地设置f 3条连接键，加强筋与连接键的高度设置为1/3 1倍的多边形沟槽深度。所述胎边部上分布有若干圈的小花纹粒.所述小花纹粒对应于轮胎的行驶方向，其轴向宽度小于径向长度，小花纹粒高度小于 I. Omnin所述小花纹粒四周采用圆弧或直线的倾斜面设计。采用上述方案后，本实用新型通过轮胎的胎面部上各花纹主沟与花纹副沟的设计使胎面花纹整体成龟壳状，形成优化的花纹陆海比设计，从而提升轮胎抓地力和排水性能。另外，在整个胎面部的花纹块上配置均匀分布的多边形沟槽，且沟槽间相互连接并贯通至花纹块边缘，以提高花纹块接地时变形的均匀性，不易产生胎面部的不规则磨耗现象。再者，为进一步提升四季用轮胎的综合性能，在轮胎的胎边部增加小花纹粒设计，降低轮胎在雪、泥路面打滑的危险。
图I为本实用新型轮胎截面示意图；图2为本实用新型轮胎胎面部局部主花纹示意图；图3为本实用新型轮胎胎面部局部花纹示意图；图4为本实用新型轮胎胎面花纹块的局部放大图；图5为图4的A-A向剖视图；图6为本实用新型轮胎的局部花纹示意图；图7为本实用新型轮胎胎边部的局部花纹示意图；图8为本实用新型轮胎胎边部小花纹粒的示意图；图9为图7的B-B向剖视图。轮胎I胎面部10帘纱层20胎边部30胎圈40花纹主沟11 花纹圆弧主沟12花纹圆弧副沟13花纹副沟14 沟槽15加强筋151 连接键152。
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I至图5所示，本实用新型揭示了一种四季用自行车充气轮胎花纹结构。在图I中，竖直方向设定为轮胎径向，且横向方向设定为轮胎轴向；该轮胎I包括胎面部10、帘纱层20、两侧胎边部30及一对胎圈40。[0039]如图2所示，轮胎I的胎面部10由多个花纹单元连续排列而成，各花纹单元包括两交叉的花纹主沟11、两对称排列的花纹圆弧主沟12及一花纹圆弧副沟13，各花纹沟之间便形成花纹块；其中两花纹主沟11是分别对称的自胎面部10 —侧向下呈弧形延伸至胎面部10的另一侧；而两花纹圆弧主沟12分别自所述各花纹主沟11向上向胎面部10外侧呈弧形延伸，同时穿过相邻花纹单元的花纹主沟11 ;一花纹圆弧副沟13是以所述两花纹主沟11的交叉点为圆心而呈近圆形的分布，其两端分别连通于相邻花纹单元的两花纹圆弧主沟
12。主要配置的这五条圆弧沟相互交叉成不规则的多边形花纹块，胎面花纹整体成龟壳状。胎面龟壳状的花纹块设计主要增强轮胎的边缘效应，增加轮胎的牵引力。另在花纹圆弧主沟12与花纹主沟11之间还设有连通花纹圆弧副沟13与相邻花纹单元花纹主沟11的花纹副沟14。各花纹块与块周围形成海区，花纹主沟11、花纹圆弧主沟12的宽度设置为
I.5mnT4. 5mm，花纹圆弧副沟13的宽度设置为O. 5mnT3mm，整个花纹陆海比设置为60°/Γ80%，优选为659Γ75%，通过合理的花纹陆海比设计，可有效提升轮胎抓地力和自洁性能。如图3所示，在整个胎面部的花纹块上进一步均匀分布多边形沟槽15，设置多边形的沟槽15可以增加胎面摩擦力，提高牵引性能。沟槽15形状优选五边形及六边形，边数越少，夹角越小，花纹刚性不足容易变形；边数越多，夹角越大，形状越光滑无法达到增加抓地力的效果；沟槽15间相互连接并贯通至花纹块边缘，以分解来自地面的摩擦力，避免花纹块集中受力，从而提高花纹块接地时变形的均匀性，不易产生胎面的不规则磨耗现象。如图4所不,各沟槽15宽度W设置为O. 2mm I. Omm为宜,优选O. 3mm O. 6_。沟槽15的宽度太小无法达到增加摩擦力的效果，沟槽15的宽度太大导致花纹块刚性不足。沟槽15深度设置也是以尽量减少降低花纹块刚性为原则，深度H设置为1/4 1/2倍的花纹主沟11、花纹圆弧主沟12的深度。细小、密集的多边形沟槽设计，可以使轮胎在冰雪路面产生较佳的抓地力，达到防滑作用；而在一般道路使用时，又不影响轮胎的滚动阻力及骑行的舒适性。为保持花纹块刚性，提高滚动阻力，在各沟槽15相邻的尖角处底部设置一加强筋151，同时加强筋151可以削弱沟槽15尖角处的应力，防止冬季使用时橡胶被撕裂。另外，在沟槽15的沟壁间等距离地设置f 3条连接键152，如图5所示，加强筋151与连接键152的高度h设置为1/3 1倍的沟槽15深度H。沟槽15间设置加强筋151与连接键152，也可提升轮胎硫化时胶料流动性，减少轮胎生产时不良的产生。如图6所示，为进一步提升四季用轮胎的综合性能，在轮胎的胎边部30增加小花纹粒31。一般轮胎胎边光滑，会积压大量雪、泥，增加打滑的危险。胎边部30设置凸起的小花纹粒31可以瓦解、排除雪、泥，进一步提升轮胎在冬季的使用性能。冬季使用时为了增加抓地性能，轮胎的风压一般较低，胎边部30遍布小花纹粒31可以增加胎边强度，帮助支撑负载以及保护胎边的作用；如图7所示，胎边部30设置若干圈的小花纹粒31，沿同心圆交错排列，减少胎边部30的变形量，提高使用寿命。小花纹粒31的轴向宽度X小于径向长度 Y，对应于轮胎的行驶方向；小花纹粒31高度Z小于I. 0mm，优选O. 5mm。高度Z设置太小，无法达到瓦解雪、泥的作用；高度Z设置太大，小花纹粒31容易被刮擦，甚至被撕裂。另外，为了提高小花纹粒31的基部强度，其四周采用圆弧或直线的倾斜面设计。四季用自行车充气轮胎，需要满足冬天冰面抓地性要求，及夏季低滚动阻力的要求，通过优化橡胶体系设计，使胶料在寒冷天气下有足够好的弹性和较低的硬度，可以同冰面更有效接触，同时确保常温时摩擦系数μ较低，以降低滚动阻力。因此，胶料的常温硬度设置为56飞4 ShoreA,玻璃化转变温度设置为_35°C '45°C。配方原材料需环保化，以满足REACH (即化学品注册、评估及许可)、R0HS (即关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令)、PAHS (即多环芳烃含量限制)等法规的要求。实施例轮胎规格37_622(28X1*5/8X1*3/8)使用车辆安装28寸城市车前、后轮使用路况冬季路面，包含干燥浙青路及湿滑冰雪路面。 评价项目滚动阻力、抓地性能、操控性能评价方式采用试车手的感官评价，10分法进行评价，分值越大，性能越优良。
权利要求1.一种四季用自行车充气轮胎花纹结构，其包括胎面部及位于胎面部两侧的胎边部；其特征在于胎面部由多个花纹单元连续排列而成，各花纹单元包括两交叉的花纹主沟、两对称排列的花纹圆弧主沟及一花纹圆弧副沟，各花纹沟之间形成花纹块；其中两花纹主沟是分别对称的自胎面部一侧向下呈弧形延伸至胎面部的另一侧；而两花纹圆弧主沟分别自所述各花纹主沟向上向胎面部外侧呈弧形延伸，同时穿过相邻花纹单元的花纹主沟；一花纹圆弧副沟是以所述两纹主沟的交叉点为圆心而呈近圆形的分布，其两端分别连通于相邻花纹单元的两花纹圆弧主沟。
2.如权利要求I所述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于花纹圆弧主沟与花纹主沟之间设有连通花纹圆弧副沟与相邻花纹单元花纹主沟的花纹副沟。
3.如权利要求I或2所述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于所述各花纹单元的花纹块上进一步均匀分布有多边形沟槽。
4.如权利要求I所述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于所述各花纹单元的花纹主沟与花纹圆弧主沟的宽度设置为I. 5mnT4. 5_，而花纹圆弧副沟的宽度设置为O.5mm 3mm。
5.如权利要求I或4所述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于所述各花纹单元的整个花纹陆海比设置为609Γ80%。
6.如权利要求5所述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于所述整个花纹陆海比设置优选为65% 75%。
7.如权利要求3所述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于所述多边形沟槽的宽度设置为O. 2mm I. 0_，深度为1/4 1/2倍的花纹主沟深度。
8.如权利要求7述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于所述多边形沟槽的形状优选为五边形或六边形。
9.如权利要求7所述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于所述多边形沟槽的宽度设置优选O. 3mm O. 6mm。
10.如权利要求3所述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于所述各多边形沟槽相邻的尖角处底部设置有削弱尖角处应力的加强筋。
11.如权利要求10所述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于所述多边形沟槽的沟壁间等距离地设置广3条连接键，加强筋与连接键的高度设置为1/3 1倍的多边形沟槽深度。
12.如权利要求I所述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于所述胎边部上分布有若干圈的小花纹粒。
13.如权利要求12所述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于所述小花纹粒对应于轮胎的行驶方向，其轴向宽度小于径向长度，小花纹粒高度小于I. 0mm。
14.如权利要求12所述的四季用自行车充气轮胎花纹结构，其特征在于所述小花纹粒四周采用圆弧或直线的倾斜面设计。
专利摘要一种四季用自行车充气轮胎花纹结构，其包括胎面部及位于胎面部两侧的胎边部；其中胎面部由多个花纹单元连续排列而成，各花纹单元包括两交叉的花纹主沟、两对称排列的花纹圆弧主沟及一花纹圆弧副沟，各花纹沟之间形成花纹块；胎面花纹整体成龟壳状，花纹陆海比设置为60%~80%。在整个胎面部的花纹块上配置均匀分布的多边形沟槽，宽度设置为0.2mm～1.0mm，深度为1/4～1/2倍的花纹主沟深度，沟槽间相互连接并贯通至花纹块边缘；另外，在轮胎的胎边部设置若干圈小花纹粒，轴向宽度小于径向长度，小花纹粒高度小于1.0mm。使本实用新型的自行车轮胎达到有效提高轮胎制动力，又不影响轮胎在一般道路行驶的滚动阻力和舒适性能，达到适合四季使用的功能。
文档编号B60C11/03GK202357806SQ201120492020
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者陈秀雄 申请人:厦门正新橡胶工业有限公司