一种高散热的充气轮胎的制作方法

本发明涉及一种充气轮胎的胎面及胎侧花纹结构，尤其涉及一种在保证胎面刚性前提下提高轮胎散热性能的高散热充气轮胎。

背景技术：

因车辆类型的不断增加，其配套车辆的轮胎宽度也不断变换，尤其是踏板车型，为增加车辆的卖点及特色，其配套轮胎的断面宽度不断加宽，对于大断宽之踏板车用轮胎，由于其断面宽度较宽，且各部位的胶料也较厚，尤其是胎面部、胎侧部的厚度，当轮胎在行驶时，易因各部位厚度太厚，导致散热性不佳，而出现耐久性能变差的现象。以往为提高轮胎的散热性能，减少胎体帘纱层数、胎面和胎侧的胶料厚度，但如此设置，导致轮胎胎面刚性不足，当车辆行驶时，轮胎无法支撑负载，易出现轮胎耐久性能不理想或爆胎现象。基于以上问题，拟对胎面和胎侧进行优化设计，确保胎面和胎侧的刚性，同时提高轮胎的散热性和耐久性能。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种高散热的充气轮胎，确保轮胎胎面和胎侧的刚性，同时提高散热性能和耐久性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高散热的充气轮胎，包括胎面、胎侧以及胎唇，所述胎面上设有由若干周向花纹沟组成的周向花纹沟组，各周向花纹沟的侧壁设有由胎面引出的凹边缘面及由沟底引出的凸边缘面搭接而成的凹凸落差花纹沟，胎侧由外侧弧及朝胎侧内凹的内侧弧勾勒而成的若干凹凸落差花纹块搭接而成。

优选地，所述周向花纹沟组对称分布在胎面中心线的两侧，包括由胎面中心朝胎肩方向依次排布的第一周向花纹沟、第二周向花纹沟以及第三周向花纹沟，所述第一周向花纹沟及第二周向花纹沟的沟深相同，第一周向花纹沟及第二周向花纹沟的沟深与第三周向花纹沟的沟深比值为70％-85％。

优选地，所述凹边缘面与凸边缘面的搭接处距胎面的径向深度为花纹沟沟深的50％-85％。

优选地，所述凹边缘面由与胎面衔接的上直线及与沟底凸边缘面衔接的下直线组成，所述上直线与下直线以弧线过渡衔接，所述上直线与下直线的衔接点为所述凹边缘面内凹的最深处。

优选地，所述上直线由胎面至其与所述弧线的衔接点的内凹深度呈0mm-1.5mm渐深变化。

优选地，所述胎侧凹凸落差花纹块呈圆弧面设置，圆弧的半径为90mm-115mm，沿轮胎胎侧切线方向，内侧弧与外侧弧的间距为10mm-25mm。

优选地，所述内侧弧与外侧弧的起点至轮胎外径的径向距离为轮胎断面高度的45％-55％，所述内侧弧与外侧弧的终点至轮胎内径的径向距离为轮胎断面高度的15％-25％。

优选地，所述胎侧凹凸落差花纹块的截面为直角三角形，所述内侧弧由其起点至其内凹的最深处的内凹深度呈0mm-3mm渐深变化。

优选地，所述胎侧凹凸落差花纹块的截面为延伸有台阶凸部的台阶状直角三角形，所述台阶凸部的高度等于所述内侧弧内凹的最大深度、宽度为内侧弧与外侧弧切线间距的25％-50％。

采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：

1、设置于轮胎胎面的花纹沟采用由胎面中心往胎肩由浅到深设计，从而在确保胎面刚性的基础上提高胎面的散热性能，花纹沟的侧壁上设有凹凸落差花纹沟以在轮胎滚动时使空气流动，提高轮胎胎面的散热性能；

2、轮胎的胎侧同样设计有胎侧凹凸落差花纹块，胎侧凹凸落差花纹块的截面设计为三角形，以确保轮胎胎侧的刚性，并实现轮胎滚动时使空气流动给胶料散热，进一步提高胎侧的散热性能，从而提升轮胎的耐久性能。

附图说明

图1为实施例之轮胎断面轮廓示意图；

图2为实施例之轮胎胎面花纹沟结构局部示意图；

图3为实施例之轮胎胎面花纹沟结构立体图；

图4为实施例之轮胎胎侧直角三角形花纹块结构示意图；

图5为图4之“F-F’”剖面图；

图6为另一实施例之轮胎胎侧台阶状直角三角形花纹块结构示意图；

图7为图6之“G-G’”剖面图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1及图3所示，CL为胎面中心线，轮胎包含胎面1，胎侧2和胎唇3。胎面1上设有对称分布在胎面中心线左右两侧的周向花纹沟组，各周向花纹沟组包括由胎面中心朝胎肩方向依次排布的第一周向花纹沟11、第二周向花纹沟12以及第三周向花纹沟13，各周向花纹沟组从靠近胎面中心至胎肩处的沟深由浅到深设计。因第一周向花纹沟11、第二周向花纹沟12在接地区域，其深度H1采用等深设计，而胎肩处由于厚度太厚，故而靠近胎肩处的第三周向花纹沟13采用渐深设计，第一周向花纹沟11及第二周向花纹沟12的沟深H1与第三周向花纹沟的沟深H2的比值为70％-85％。在设计第三周向花纹沟13的沟深时，若深度设计得太浅，则该部位的胶料厚度太厚，散热性较差，耐久性能不理想，若沟深设计得太深，则该部位的胶料厚度太薄，胎面刚性不足，当车辆在行驶时，其轮胎无法支撑负载。

为进一步提高胎面1的散热性能，如图2、图3所示，胎面各周向花纹沟的侧壁设有由具有落差的凹边缘面14a及凸边缘面14b搭接而成的凹凸落差花纹沟10。凹边缘面14a由胎面引出，凸边缘面14b由沟底引出，二者的搭接处M距胎面的径向深度H3为花纹沟沟深H1的50％-85％。凹凸落差花纹沟10的凹边缘面由与胎面衔接的上直线A1及与沟底凸边缘面14b衔接的下直线A2组成，上直线A1与下直线A2以弧线A3过渡，所述上直线A1与下直线A2的衔接点N为凹边缘面14a内凹的最深处,该最深处设置在凹凸落差花纹沟10内。所述上直线由胎面1至其与衔接点N的内凹深度H10呈0mm-1.5mm渐深变化。如此设置，可确保胎面1强度，并减少胎面1的厚度，且在轮胎滚动时凹凸落差花纹沟10可对周向花纹沟中的胶料进行散热，利用空气流动提高胎面1的散热性能，从而提升轮胎耐久性能。同理，本实施例所述的花纹沟的侧壁设计亦可应用于倾斜的横向沟。

为了提高胎侧2的散热性能，结合图1、图4及图5所示，将胎侧2由均朝胎侧内凹的内侧弧21以及外侧弧22勾勒而成的若干胎侧凹凸落差花纹块20搭接而成，以确保胎侧花纹块边缘在负载时起到支撑作用。同时为确保胎侧2的强度，胎侧凹凸落差花纹块20的内、外侧弧21、22的起点A至轮胎外直径径点B之间的径向距离H5设置为轮胎断面高度H4的45％-55％，胎侧终点C至轮胎内径径点D的径向距离H6为轮胎断面高度H4的15％-25％，内侧弧21的端点E为最深处，该最深处设置在胎侧凹凸落差花纹块20内。

胎侧凹凸落差花纹块20的起点A至端点C的径向深度H7由上、下两侧向中心渐深设计，其深度H7由0mm渐变至3mm,内侧弧21端点E与外侧弧的端点C采用斜线连接，且内侧弧21与斜线的连接采用圆弧设置。通过优化胎侧凹凸落差花纹块20的位置分布及沟深设计，可确保胎侧2强度，减少胎侧2的厚度，提高胎侧2的散热性能，提升轮胎耐久性能。

为进一步提高胎侧2的散热性能，将胎侧凹凸落差花纹块20全圆周等间距配置，如图4及图5所示，沿轮胎胎侧切线方向，胎侧凹凸落差花纹块20的截面为直角三角形，内侧弧21与外侧弧22间的间距W1为10mm-25mm，若W1宽度太宽，则胎侧2的强度太弱，轮胎无法支撑车辆的负载，若W1宽度太窄，散热性不佳，耐久性能不理想。胎侧凹凸落差花纹块20的周向深度H8采用由深渐浅设置，周向深度H8由3mm渐变至0mm。

如图4所示，从轮胎侧面看，胎侧凹凸落差花纹块20采用圆弧面设置，其圆弧半径R1为90mm-115mm，同时全圆周的胎侧凹凸落差花纹块20的数量分布依规格变化而相应变化，若胎侧凹凸落差花纹块20的个数太多，其周向凹凸落差花纹块20的宽度W1较小，散热性不佳，耐久性能不理想，若胎侧凹凸落差花纹块20的个数太少，其周向凹凸落差花纹块20的宽度W1较宽，胎侧的强度不足，轮胎无法支撑车辆的负载。胎侧落差凹凸花纹块20采用圆弧面延伸方向的凸部与胎面花纹的前进方向同向设计，可确保轮胎在滚动时，使空气流动有助于胶料散热，提高散热性能，提升轮胎的耐久性能。

如图6及图7所示，胎侧凹凸落差花纹块20的截面也可设置为顶端为台阶状的直角三角形，其台阶凸部的高度H9与周向凹凸落差花纹块凸部H8的高度一致，宽度W2为凹凸落差花纹块20的宽度W1的25％-50％。

综上所述，轮胎胎面的花纹沟采用由胎面中心往胎肩由浅到深设计，花纹沟的侧壁上设有凹凸落差花纹沟，胎侧设计有胎侧凹凸落差花纹块，通过胎面沟壁的凹凸落差花纹沟和胎侧的凹凸落差花纹块的位置分布及深度优化设计，可确保胎面和胎侧的强度，减少胎面和胎侧的厚度，提高胎面和胎侧的散热性能，提升轮胎耐久性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。