3D钢片及电动汽车轮胎的制作方法

本实用新型涉及轮胎技术领域，具体涉及电动汽车轮胎。

背景技术：

在石油资源枯竭和环境污染严重的双重压力下，大力发展新能源汽车已经成为国际社会的共识。在过去的十多年，我国在关键的电池技术上获得了突破，具备了率先启动产业化的条件，有实现跨越的机会。电动汽车为我国汽车产业缩短差距、实现跨越提供了难得的重大战略机遇。

电动汽车汽车的迅速发展给轮胎产品也提出了特殊的需求：电机替代传动的发动机使得整车的噪音减小，轮胎的噪声成为整车的主要影响因素之一，因此电动汽车适用轮胎需要低噪音；电动汽车需要高的续航里程，更好的满足客户的使用需求，因为电动汽车适用轮胎需要低滚阻；电动汽车瞬间达到最大扭矩，车速提升快，因此使用轮胎需要高抓地性能。

目前市场上的电动汽车轮胎产品，大多从改变轮胎胎面胶配方的角度来降低轮胎滚阻，轮胎的花纹仍然沿用传统汽车轮胎的花纹样式，低滚阻配方的应用一定程度上会降低轮胎的抓地及磨耗性能，部分电动汽车轮胎在使用过程中，还会出现肩部花纹异常磨损，导致肩部花纹块边缘及钢片边缘出现卷边的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的电动汽车轮胎抓地性能不够，提供一种3D 钢片，用在电动汽车轮胎花纹的制造中，制造的轮胎具有较高的抓地性能，同时肩部花纹设计采用较大刚性花纹块设计，搭配超薄横向钢片设计，有效避免轮胎肩部异常磨损引发的卷边不良，更好的满足电动汽车的性能需求。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

一种电动汽车轮胎的3D钢片，所述钢片的前侧面开有长圆形的凹槽，凹槽所在的钢片部分沿长度方向呈S型曲面，钢片的两端相互平行。

上述技术方案，进一步地，所述S型曲面的长度为凹槽长度的1/4-1/2。

上述技术方案，进一步地，其特征在于，所述钢片的厚度为0.6-0.8mm，凹槽的深度为 0.2-0.3mm，凹槽两端到钢片边缘的距离为2-5mm。

一种电动汽车轮胎，包括胎冠和胎肩，其特征在于，胎肩设置刚性花纹块，胎冠中部设置3D花纹块，前后相邻3D花纹块的立面设有凸起，所述凸起由模具3D钢片的设计形成。前后相邻的3D花纹块触地后能够自捏合。

上述技术方案，进一步地，钢片的端部与轮胎圆周切线的夹角为100-120°。

上述技术方案，进一步地，所述3D花纹块为两组并列设置，花纹块之间设置中央花纹沟。

上述技术方案，进一步地，所述刚性花纹块上设置由超薄钢片为模具制造的侧花纹沟。

上述技术方案，进一步地，所述超薄钢片的厚度为0.3-0.4mm。

本专利在花纹块设计上采用以下方式来实现：增大花纹饱和度；肩部采用大刚性花纹设计、采用超薄钢片设计；胎冠花纹块采用3D钢片设计及自捏合设计。

本实用新型的花纹块的使用，可以有效的提高轮胎的抓地性能，同时有效避免轮胎肩部异常磨损引发的卷边不良。

本实用新型公开的电动汽车轮胎的3D钢片，具有独特的S型曲面凹槽结构，配合轮胎生产模具使用，能够制造出自捏和设计的轮胎花纹，在轮胎与地面的摩擦力作用下，使得前后相邻的花纹块发生形变能够迅速的相互接触，从而更好的提供抓地性能。弯道行驶尤其快速转弯时，采用自捏合设计的花纹块，前后两个节距的花纹块捏合在一起，提升侧向抓地性能，同时3D钢片设计轮胎花纹块凸起立面使得这种作用响应更快，从而为整车的快速转弯提供了良好的侧向抓地性能。

本实用新型现已在我司成熟应用并经过中国电动汽车市场的验证，并成功配套北汽新能源、众泰汽车、康迪等公司的电动汽车。采用本实用新型花纹样式的165/60R14规格产品，测试结果PASS-By Noise 68dB(A),欧盟法规R117Stage2要求≤70dB(A)，比一般产品低 1-2dB(A)；滚动阻力系数测试结果7.8，比一般产品低20％；汽车百公里加速时间相对一般产品有效缩短1.5秒；干地百公里制动距离测试相对一般产品有效算短1.8米。

附图说明

图1是实施例13D钢片的主视图；

图2是实施例13D钢片的仰视图；

图3是实施例2轮胎花纹块的结构示意图；

图3-1是钢片的位置示意图，①和②是3D钢片的两端；

图3-2是实施例23D钢片的位置的剖视图；

图3-3是实施例23D钢片凹槽的剖面图；

图3-4是实施例2轮胎花纹块e和e’位置的剖面图；

图3-5是实施例2轮胎花纹块f和f’位置的剖面图；

图3-6是实施例2轮胎花纹块m和m’位置的剖面图；

图4是实施例3电动汽车轮胎胎面花纹示意图；

图4-1是实施例3中央花纹沟剖面图；

图4-2是实施例3周向花纹沟剖面图；

图4-3是实施例3侧花纹沟c-g-k剖面图；

图4-4是实施例3侧花纹沟起始端d-d’剖面图；

图4-5是实施例3侧花纹沟h-h’位置剖面图；

图4-6是实施例3肩部花纹块I-I’位置剖面；

图5是实施例3肩部花纹块超薄钢片位置示意图；

图5-1是实施例3肩部花纹块③和④之间超薄钢片的结构示意图；

图5-2是实施例3肩部花纹块⑤和⑥之间超薄钢片的结构示意图。

以上各图中，1为3D钢片；11为凹槽；12为气孔；2为花纹块；21为3D花纹沟；22 为中央花纹沟；3为肩部花纹块；31为侧花纹沟；32为周向花纹沟；33为辅助花纹沟。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例。

实施例1

图1及图2提供了一种3D钢片1，用于电动汽车轮胎的制造。3D钢片1为长条状，长度为24mm，宽度为5mm，厚度为0.6mm，中间部分沿长度方向呈S型曲面，S型曲面的长度为6mm，钢片的两端相互平行。钢片的前侧面开有长圆形的凹槽11，凹槽11位于S型曲面上，凹槽11的长度为18mm，深度为钢片厚度的1/2。

3D钢片1上还开有气孔12，气孔12设置在凹槽11的上方距钢片边缘2mm处，钢片的下方两个角为倒圆角，倒圆角半径为0.5～2mm，可有效防止轮胎使用过程中出现撕裂问题。

钢片还可以设计成梯形、扇形或其他不规则的形状。钢片长度随花纹块大小进行变化。S 型曲面的母线的长度和弯曲程度也可以进行变换。

实施例2

将实施例1的3D钢片1固定到模具上用于轮胎硫化来实现相应的电动汽车轮胎的花纹形式。将预先加工好的3D钢片放置在模具上相应的沟槽内并固定，固定时将钢片的上边和左右两端固定在模具上，钢片具有倒角的一端朝向轮胎，钢片的两端与轮胎圆周切线之间的夹角为110°。

所制造得到的电动汽车轮胎胎冠的3D花纹块如图3所示，底部箭头所指方向为轮胎圆周方向。3D花纹块2沿轮胎圆周方向设置。前后相邻的3D花纹块2之间为3D钢片1形成的3D花纹沟21，图3中虚线为3D钢片1厚度的中心。如图3-1所示，3D钢片1设置在①和②之间，①和②之间的剖视图如图3-2所示，正视图如图3-3所示。3D花纹沟21的局部剖视图如图3-4、3-5、3-6所示。3D花纹块2的立面与3D钢片1的凹槽11对应的位置形成凸起。

电动汽车启动时，在轮胎与地面的摩擦力作用下，使得前后两个花纹节距的花纹块发生形变能够迅速的相互接触，从而更好的提供抓地性能。弯道行驶尤其快速转弯时，花纹块采用自捏合设计，前后两个节距的花纹块捏合在一起，提升侧向抓地性能，同时3D钢片设计的轮胎花纹块立面上的凸起使得这种作用响应更快，从而为整车的快速转弯提供了良好的侧向抓地性能。

为了降低轮胎与底面接触产生的噪音，3D花纹块沿圆周方向的尺寸不同，并且几种不同尺寸的3D花纹块交错排布。

实施例3

将实施例1的3D钢片1固定到模具上用于轮胎硫化来实现相应的电动汽车轮胎的花纹形式。将预先加工好的3D钢片放置在模具上相应的沟槽内并固定，固定时将钢片的上边和左右两端固定在模具上，钢片具有倒角的一端朝向轮胎，钢片的两端与轮胎圆周切线之间的夹角为120°。

所制造得到的电动汽车轮胎胎面花纹块如图4所示，底部箭头所指方向为轮胎圆周方向，胎冠部位设置3D花纹块2，胎肩部位设置肩部花纹块3。3D花纹块2和肩部花纹块3之间设置周向花纹沟32。

3D花纹块2为两组，沿轮胎圆周方向并列设置，两组3D花纹块之间设置中央花纹沟，如图4-1所示。前后相邻的3D花纹块之间为3D钢片形成的3D花纹沟，具体结构参考实施例2。3D花纹块的立面与3D钢片凹槽对应的位置形成凸起。

电动汽车启动时，在轮胎与地面的摩擦力作用下，使得前后两个中央花纹节距的花纹块发生形变能够迅速的相互接触，从而更好的提供抓地性能。弯道行驶尤其快速转弯时，3D花纹块采用自捏合设计，前后两个节距的花纹块捏合在一起，提升侧向抓地性能，同时3D钢片设计的3D花纹块立面上的凸起使得这种作用响应更快，从而为整车的快速转弯提供了良好的侧向抓地性能。

为了降低轮胎与底面接触产生的噪音，3D花纹块沿圆周方向的尺寸不同，并且几种不同尺寸的3D花纹块交错排布。

肩部花纹块3为大刚性花纹块，设置在轮胎胎面两侧，肩部花纹块3之间设有侧花纹沟 31，如图4、4-3、4-4和4-5所示，其中图4中，侧花纹沟31从位置g到k，花纹沟的深度逐渐变浅。

侧花纹沟31通过周向花纹沟32与3D花纹沟联通，周向花纹沟32如图4-2所示。

肩部花纹块3上设置由超薄钢片为模具制造的辅助花纹沟33，超薄钢片的位置如图5所示，超薄钢片的形状如图5-1和5-2所示。侧花纹沟能够保证抓地性能，同时起到很好的散热作用，有效避免肩部卷边异常磨损现象。超薄钢片的厚度为0.3-0.4mm。

上述花纹沟的交叉部分做平滑处理。

肩部花纹块3与相邻的3D花纹块2的位置一一对应，侧花纹沟31的起点落在3D花纹沟端21部延长线上，可以增强轮胎的排水性能。

肩部花纹块3还可以采用其他类似的样式代替。

对于电动汽车轮胎，除了以上所述的改进外，电动汽车轮胎的其他部分未做改进，因此，省略其他部分的示意图。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。