一种轮胎的制作方法

本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及一种轮胎。

背景技术：

轮胎胎面的花纹是轮胎唯一与地面相接触的部分，其配置的合理与否直接影响着抓地力的作用效果。

在现有的方案中，为提高轮胎胎面的抓地力，通常是通过降低轮胎的海比(海比是指轮胎接地面内沟的面积与接地面积的比值)，以增加接地面内陆地部的占比来提升轮胎胎面花纹的刚性和抓地力。

但是，陆地部占比的增加必然会导致平均接地压及花纹排水能力的下降，如果花纹排水能力无法满足行驶的最低要求，轮胎湿地性能势必大幅恶化，轮胎的安全性将无法保障；而且，平均接地压的降低会导致带束层刚性下降，使增加的抓地力的作用效果无法达到预期，甚至，若抓地力增加的部位与带束层的刚性相背，还将打破胎面原有的刚性平衡，使轮胎的整体性能恶化。

因此，如何提供一种方案，以充分利用胎面花纹的抓地力、并提高轮胎的湿地性能，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轮胎，其通过对接地面内各陆地部面积以及宽度的合理配置，可以使得接地面内抓地力的分布与带束层刚性相匹配，以充分利用海比降低所增加的抓地力；同时，通过对各纵向沟宽度的合理配置，又能够保证轮胎的湿地性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种轮胎，所述轮胎的胎面设有四条沿周向延伸、沿轴向间隔设置的纵向沟，以将所述胎面分隔为五个相间隔的陆地部，各所述陆地部均设有沿轴向延伸的横向沟，所述胎面的接地部分的海比为20％-28％、穿透比为18-26％；由外向内，各所述纵向沟分别为第一纵向沟、第二纵向沟、第三纵向沟和第四纵向沟，各所述纵向沟的宽度满足下述关系：所述第二纵向沟+所述第三纵向沟≥所述第一纵向沟+所述第四纵向沟，且所述第三纵向沟≥所述第二纵向沟≥所述第四纵向沟≥所述第一纵向沟；由外向内，各所述陆地部分别为第一陆地部、第二陆地部、第三陆地部、第四陆地部和第五陆地部，所述接地部分内的各所述陆地部的面积和宽度均满足下述关系：所述第一陆地部≥所述第五陆地部>所述第二陆地部≥所述第四陆地部≥所述第三陆地部。

采用上述结构，胎面接地部分的海比为20％-28％、穿透比为18-26％，可保证接地面内具有足够的接地面积，以确保轮胎花纹的刚性和抓地力；通过对胎面接地部分内各陆地部的面积、宽度进行配置，使得轮胎轴向中心位置处的第三陆地部的面积及宽度最小，相应的抓地力最弱，而胎肩位置处的第一陆地部和第五陆地部的面积及宽度最大，相应的抓地力也最强，使得抓地力的分布与胎面带束层刚性匹配，同时，使得第三陆地部形成低压区，其他陆地部形成相对高压区、以进一步地提升此部区域带束层刚性，为车辆起动、加速、刹车、转向等操作提供足够的刚性支持，从而使得胎面花纹的抓地力效果可以最大化；然后，通过对各纵向沟的宽度进行配置，使得靠近轮胎轴向中心位置处的第二纵向沟和第三纵向沟的面积可以较大，能够有效提升第三陆地部的排水速度，以弥补低压区排水能力弱的缺陷，进而可以大幅提升胎面花纹的湿地性能。

可选地，所述横向沟的轮廓线为直线段或者若干直线段的组合，其中，所述第二陆地部、所述第三陆地部以及所述第四陆地部的所述横向沟与各所述陆地部轴向两侧的所述纵向沟相连通。

可选地，所述第四陆地部的所述横向沟包括位于轴向两端的端部沟段和连接两所述端部沟段的第一折线形过渡沟段，两所述端部沟段中，相对靠近内侧的所述端部沟段与轴向所呈夹角为第三夹角，相对靠近外侧的所述端部沟段与轴向所呈夹角为第四夹角；所述第三陆地部的所述横向沟的轮廓线为一条直线段，其与轴向所呈夹角为第五夹角；所述第二陆地部的所述横向沟包括呈夹角设置的两个沟段，其中，相对靠近内侧的所述沟段与轴向所呈夹角为第六夹角，相对靠近外侧的所述沟段与轴向所呈夹角为第七夹角。

可选地，所述第一陆地部的轴向内端部设有沿周向延伸的第一分隔沟槽，以将所述第一陆地部分隔为第一外侧陆地部和第一内侧陆地部，所述第一陆地部的所述横向沟设于所述第一外侧陆地部，并与所述第一分隔沟槽相连通；所述第五陆地部的轴向外端部设有第二分隔沟槽，以将所述第五陆地部分隔为第五外侧陆地部和第五内侧陆地部，所述第五陆地部的所述横向沟设于所述第五内侧陆地部，并与所述第二分隔沟槽相连通；所述第一内侧陆地部、所述第五外侧陆地部的宽度均在6-12mm之间。

可选地，所述第五陆地部的所述横向沟包括沿周向间隔设置的若干第五宽槽沟，相邻两所述第五宽槽沟之间设有第五细槽沟，所述第五宽槽沟与轴向所呈夹角为第一夹角，所述第五细槽沟与轴向所呈夹角为第二夹角；所述第一陆地部的所述横向沟包括沿周向间隔设置的若干第一宽槽沟，相邻两所述第一宽槽沟之间设有第一细槽沟，所述第一细槽沟与轴向所呈夹角为第八夹角，所述第一宽槽沟与轴向所呈夹角为第九夹角。

可选地，各所述横向沟与轴向所呈夹角满足下述关系：第一夹角≤第二夹角<第三夹角≤第四夹角<第五夹角>第六夹角≥第七夹角>第八夹角≥第九夹角，且所述第五夹角<35°。

可选地，所述第一细槽沟包括第二折线形过渡沟段。

可选地，各所述横向沟、各所述纵向沟的沟缘均设有倒角，所述倒角为等倒角，或者，所述倒角为渐变倒角。

可选地，所述第一宽槽沟和所述第五宽槽沟的宽度在2-4mm之间，所述第一宽槽沟和所述第五宽槽沟的沟缘均设有第一倒角，所述第一倒角的宽度、深度均在0-3mm之间，且二者的前沟缘的倒角的宽度和深度均小于或等于各自后沟缘的倒角。

可选地，所述第四陆地部的横向沟的两沟缘、所述第二陆地部的横向沟的前沟缘均设有第二倒角，所述第二倒角的宽度在0-6mm之间、深度在0-8mm之间；各所述纵向沟的沟缘、所述第三陆地部的两沟缘以及所述第二陆地部的后沟缘均设有第三倒角，所述第三倒角的宽度和深度均在0-3mm之间，且所述第三陆地部的前沟缘的倒角的宽度和深度均小于或等于所述第三陆地部的后沟缘的倒角。

附图说明

图1为本发明所提供轮胎的胎面的结构示意图；

图2为图1中a-b处的局部放大图；

图3为图1中c-d处的局部放大图；

图4为图1中e-f处的局部放大图。

图1-4中的附图标记说明如下：

1第一纵向沟、2第二纵向沟、3第三纵向沟、4第四纵向沟；

5第一陆地部、5a第一分隔沟槽、51第一外侧陆地部、511第一宽槽沟、512第一细槽沟、512a第二折线形过渡沟段、52第一内侧陆地部；

6第二陆地部、61内沟段、62外沟段；

7第三陆地部、71第三横向沟；

8第四陆地部、81端部沟段、82第一折线形过渡沟段；

9第五陆地部、9a第二分隔沟槽、91第五外侧陆地部、92第五内侧陆地部、921第五宽槽沟、922第五细槽沟；

10接地面；

a1第一夹角、a2第二夹角、a3第三夹角、a4第四夹角、a5第五夹角、a6第六夹角、a7第七夹角、a8第八夹角、a9第九夹角；

b1第一倒角、b2第二倒角、b3第三倒角。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个以上；且当采用“若干”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件在数量上的相互关系。

本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构、功能相同或相类似的两个以上的部件，并不表示对顺序的某种特殊限定。

请参考图1，图1为本发明所提供轮胎的胎面的结构示意图。

如图1所示，本发明提供一种轮胎，轮胎的胎面设有四条沿周向延伸、沿轴向间隔设置的纵向沟，以将胎面分隔为五个相间隔的陆地部，各陆地部均设有沿轴向延伸的横向沟，胎面的接地部分(即在车辆运行时轮胎与地面相接触的部分，以下称之为接地面10)的海比为20％-28％、穿透比(接地面内各纵向沟的面积与接地面积的比值)为18-26％，以保证接地面10内具有足够大的陆地面积，进而确保轮胎花纹的刚性和抓地力。

由外向内，各陆地部分别为第一陆地部5、第二陆地部6、第三陆地部7、第四陆地部8和第五陆地部9，接地部分内的各陆地部的面积和宽度均满足下述关系：第一陆地部5≥第五陆地部9>第二陆地部6≥第四陆地部8≥第三陆地部7；为便于描述，可以结合附图，将接地面10内第一陆地部5至第五陆地部9的宽度分别记为w5、w6、w7、w8、w9，则存在w5≥w9>w6≥w8≥w7的关系。

如此设置，使得轮胎轴向中心位置处的第三陆地部7的面积及宽度最小，相应的抓地力最弱，而胎肩位置处的第一陆地部5和第五陆地部9的面积及宽度最大，相应的抓地力也最强，使得抓地力的分布与胎面带束层刚性匹配，同时，使得第三陆地部7形成低压区，其他陆地部形成相对高压区、以进一步地提升此部区域带束层刚性，为车辆起动、加速、刹车、转向等操作提供足够的刚性支持，从而使得胎面花纹的抓地力效果可以最大化。

由外向内，各纵向沟分别为第一纵向沟1、第二纵向沟2、第三纵向沟3和第四纵向沟4，各纵向沟的宽度满足下述关系：第二纵向沟2与第三纵向沟3之和≥第一纵向沟1与第四纵向沟4之和，且第三纵向沟3≥第二纵向沟2≥第四纵向沟4≥第一纵向沟1；为便于描述，可以结合附图，将第一纵向沟1至第四纵向沟4的宽度分别记为w1、w2、w3、w4，则存在(w2+w3)≥(w1+w4)、w3≥w2≥w4≥w1的关系。

如此设置，靠近轮胎轴向中心位置处的第二纵向沟2和第三纵向沟3的面积可以较大，能够有效提升第三陆地部7的排水速度，以弥补低压区排水能力弱的缺陷，进而可以大幅提升胎面花纹的湿地性能。

也就是说，本发明所提供轮胎通过对接地面10内各陆地部面积以及宽度的合理配置，可以使得接地面内抓地力的分布与带束层刚性相匹配，以充分利用海比降低所增加的抓地力；同时，通过对各纵向沟宽度的合理配置，又能够保证轮胎的湿地性能。

需要说明，本文中的“内”、“外”定义是以车体中心为参照，对于车体的任何一个轮胎而言，其相对靠近车体中心的一端为内，相对远离车体中心的一端为外；本文中的“前”、“后”定义则是以车辆的运行方向为参照，车辆所要开往的方向为前，在车辆的运行方向上，与前相反的方向为后。

进一步地，在本发明实施例中，横向沟的轮廓线可以为直线段或者若干直线段的组合，相比于传统曲线型轮廓线的方案，上述直线型的轮廓线可以减小两点之间沟的长度，有利于增加陆地部的占比，进而提升陆地部的刚性，使得陆地部橡胶压缩和剪切产生的变形量减少，可降低内耗，并提升抓地力的作用效果，可有效改善因花纹刚性不足而引起的轮胎延迟，有利于缩短刹车距离；而且，沟轮廓线长度缩短，也可以较大程度地避免压力屏障的形成，有利于提升排水效率，进而可提升轮胎的湿地性能，减小湿地刹车距离。

在上述的各陆地部中，第二陆地部6、第三陆地部7以及第四陆地部8的横向沟可以与各陆地部轴向两侧的纵向沟相连通，即第二陆地部6的横向沟可以与第一纵向沟1和第二纵向沟2相连通、第三陆地部7的横向沟(即第三横向沟71)可以与第二纵向沟2和第三纵向沟3相连通、第四陆地部8的横向沟可以与第三纵向沟3和第四纵向沟4相连通，以保证第二陆地部6、第三陆地部7以及第四陆地部8的排水性能。

而第一陆地部5则不与第一纵向沟1相连通，第五陆地部9也不与第四纵向沟4相连通。

具体而言，第一陆地部5的轴向内端部可以设有沿周向延伸的第一分隔沟槽5a，以将第一陆地部5分隔为第一外侧陆地部51和第一内侧陆地部52，第一陆地部的横向沟可以设置在第一外侧陆地部51。采用这种结构，通过第一内侧陆地部52的阻隔，第一外侧陆地部51的横向沟与第一纵向沟1并不连通，能够阻断轮胎中心位置处所产生的噪音向胎肩处的传送通道，进而可以降低噪音；而且，还可以增加第一陆地部5的陆地面积，对于提高第一陆地部5的刚性有积极效果；同时，如图1所示，接地面10前端处的第一陆地部5的横向沟如果与第一纵向沟1相连通，会使得该位置处的横向沟与接地面的边缘相重叠，这会导致胎肩部冲击入力增大、磨损加剧，使轮胎的舒适性及使用寿命均大幅下降，换而言之，采用上述的方案后，能够有效提升轮胎舒适性，并延长轮胎使用寿命。

设置在第一外侧陆地部51的横向沟还可以与第一分隔沟槽5a相连通，使得该处的横向沟具有可以连通的纵向沟槽，这对于保证第一陆地部5的排水性能也具有积极意义。

同样地，第五陆地部9的轴向外端部可以设有第二分隔沟槽9a，以将第五陆地部9分隔为第五外侧陆地部91和第五内侧陆地部92，第五陆地部的横向沟可以设于第五内侧陆地部92，并可以与第二分隔沟槽9a相连通。可以理解，这里有关第五陆地部9的结构设定与前述第一陆地部5是相类似的，其技术效果等在前述第一陆地部5处已经有详细描述，在此不做重复性的说明。

第五外侧陆地部91的宽度可以记为w9′，第一内侧陆地部52的宽度可以记为w5′，二者均可以在6-12mm之间，这样，可以保证这两个陆地部的刚性，同时，又可以避免设置在第五内侧陆地部92、第一外侧陆地部51的横向沟过短，又能够兼顾排水性能。

仍如图1所示，第三陆地部7的横向沟的轮廓线可以为一条直线段，其与轴向所呈夹角可以为第五夹角a5；第四陆地部8的横向沟可以包括位于轴向两端的端部沟段81和连接两端部沟段81的第一折线形过渡沟段82，这样，第四陆地部8的横向沟可以相对较长，有利于排水，两端部沟段81中，相对靠近内侧的端部沟段81与轴向所呈夹角为第三夹角a3，相对靠近外侧的端部沟段81与轴向所呈夹角为第四夹角a4；第二陆地部6的横向沟可以包括呈夹角设置的两个沟段，其中，相对靠近内侧的沟段(内沟段61)与轴向所呈夹角为第六夹角a6，相对靠近外侧的沟段(外沟段62)与轴向所呈夹角为第七夹角a7。

第五陆地部9的横向沟可以包括沿周向间隔设置的若干第五宽槽沟921，相邻两第五宽槽沟921之间可以设有第五细槽沟922，第五宽槽沟921与轴向所呈夹角为第一夹角a1，第五细槽沟922与轴向所呈夹角为第二夹角a2。与之相类似地，第一陆地部5的横向沟可以包括沿周向间隔设置的若干第一宽槽沟511，相邻两第一宽槽沟511之间可以设有第一细槽沟512，第一细槽沟512与轴向所呈夹角为第八夹角a8，第一宽槽沟511与轴向所呈夹角为第九夹角a9。

需要说明，因轮胎截面轮廓呈弧形，存在角度的横向沟的沟缘在同一截面内必然存在高度差，这种高度差产生的刚性梯度差使横向沟的沟缘在接地时形成侧向力(垂直于横向沟的沟缘)，从而使轮胎花纹块扭曲变形加剧，导致偏向、延迟及能量损耗增加，降低了胎面花纹抓地力及其作用效果。

针对此，本发明实施例中，可以将上述的各横向沟与轴向所呈夹角设置为满足下述关系：第一夹角a1≤第二夹角a2<第三夹角a3≤第四夹角a4<第五夹角a5>第六夹角a6≥第七夹角a7>第八夹角a8≥第九夹角a9，且第五夹角a5<35°。如此设置，靠近胎肩处的陆地部的横向沟与轴向的夹角可以较小，接近中心处的陆地部的横向沟与轴向的夹角可以较大，可有效降低因横向沟的沟缘存在高度差而产生的刚性梯度差，以及由此而造成的抓地力损耗，能够增强胎肩处的陆地部与地面的贴附性，并可有效提升抓地力及其作用效果，同时，还可减小胎面轴向中心处的陆地部的冲击力，提升轮胎舒适性。

第一细槽沟512还可以包括第二折线形过渡沟段512a，以延长第一细槽沟512的长度。

各横向沟、各纵向沟的沟缘均可以设有倒角，以去除沟缘部分刚性极弱的橡胶，使轮胎的重量降低、变形区域减小，有利于降低车辆运行过程中的油耗，并能够有效避免沟缘异常磨耗现象的发生；而且，沟缘部分刚性极弱橡胶的去除，使得轮胎接地受压变形后、刚性较强的沟缘部分得以接地，从而可以提升轮胎花纹的接地面积，以提升抓地力，并有利于缩短刹车距离；此外，刚性极弱橡胶的去除所形成的去除面，因为存在倾斜度，故而对水流起到一定的导向作用，可加速水流的排出，以提升轮胎的湿地性能。

上述的倒角可以为等倒角，即倾斜角度不发生变化的倒角，也可以为渐变倒角，即倾斜角度存在渐变的倒角。上述倒角的角度不能够太小，太小会影响倒角的作用，同时，该倒角的角度也不能够太大，太大会导致沟的宽度增加，影响陆地面积，有鉴于此，本发明实施例还给出了三种具体的倒角结构。

请参考图2-4，图2为图1中a-b处的局部放大图，图3为图1中c-d处的局部放大图，图4为图1中e-f处的局部放大图。

如图2所示，并结合图1，第一宽槽沟511和第五宽槽沟921的宽度w921可以在2-4mm之间，第一宽槽沟511和第五宽槽沟921的沟缘均可以采用第一倒角b1，第一倒角b1的宽度、深度均可以在0-3mm之间，且二者的前沟缘的倒角的宽度和深度均小于或等于各自后沟缘的倒角，即存在0mm<b1≤a1≤3mm、0mm<b2≤a2≤3mm的关系。

再如图3所示，并结合图1，第四陆地部8的横向沟的两沟缘、第二陆地部6的横向沟的前沟缘均可以采用第二倒角b2，第二倒角b2的宽度可以在0-6mm之间、深度在0-8mm之间，即存在0mm<c1≤6mm、0mm<d1≤8mm的关系。

又如图4所示，并结合图1，各纵向沟的沟缘、第三陆地部7的两沟缘以及第二陆地部6的后沟缘采用第三倒角b3，第三倒角b3的宽度和深度均在0-3mm之间，且第三陆地部7的前沟缘的倒角的宽度和深度均可以小于第三陆地部7的后沟缘的倒角，即存在0mm<f1≤e1≤3mm、0mm<f2≤e2≤3mm的关系。

可以理解，上述有关各沟采用何种形式倒角的限定以及三种形式倒角的具体说明均为本发明实施例的一种示例性说明，并不能够作为对本发明所提供轮胎的实施范围的限定，在满足功能的条件下，也可以采用其他形式的倒角。

需要强调，本发明着力于提供一种抓地力高、抓地力利用效果好、湿地性能佳的轮胎，但并未限定该轮胎的应用范围，其可以应用于传统的燃油车，也可以纯电动车、燃气车、油气混合或油电混合驱动的车辆等，尤其是对于设有电机的电动车而言，电动车的车重较大，起动扭矩远大于燃油车，对于轮胎的花纹刚性、抓地力等要求更高，而本发明所提供轮胎能够满足电动车的使用要求。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。