专利名称：具有蜂巢状仿生雪地花纹的充气轮胎胎面结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及载重充气轮胎，确切地说是涉及一种改进了轮胎在雪地中的操控性及提高了纵向细花纹沟自我清洁能力和排水性的载重充气轮胎的胎面结构。
背景技术：
过去的研究表明，在载重汽车的行驶过程中，轮胎的滚动阻力所造成的油耗占总油耗的12. 4% 14. 5%，其中胎面的滚动阻力占整个轮胎的50%甚至更多。特别是轮胎在雪地中行驶，如果没有好的抓地力，操控性，那么轮胎在这个过程中造成的油耗将大大增加，同时在行驶过程中存在着较大的危险。一般地，纵向花纹适于在好路面上行驶，其侧向滑移、滚动阻力小，散热性能良好。但如果花纹沟断面形状设计不当，容易产生夹石子和基部裂口等缺陷，且不耐磨，从而降低轮胎的使用寿命。胎面花纹的设计，也直接影响到垂直负荷在轮胎接地面内的压力分布，如果靠近胎肩部位的花纹块承受的接地压力过高，则会导致轮胎胎肩偏磨，引起轮胎的早期损坏。提高操控性，降低滚动阻力，改善偏磨，防止花纹沟夹砂石，一直是轮胎胎面花纹设计需要考虑的几个方面。一般地，现有技术可以改进子午线轮胎的某些特征，同时，相反的它又会影响其它重要特征。如设置补偿肋可以使轮胎在整个使用过程中保持均勻磨耗， 但由于补偿肋的高度低于主花纹沟的深度，使轮胎的接地面积减少，影响到轮胎对地面的抓着力，从而影响到行驶安全性。另一方面，纵向的细刀槽花纹沟易夹砂石，要解决纵向细刀槽花纹沟的夹砂及除砂问题，有时会导致轮胎硫化模具的复杂化。
实用新型内容针对现有雪地路面的情况，结合现有技术胎面设计中前期存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种具有蜂巢状仿生花纹的充气轮胎胎面结构，提高行驶安全性、提高纵向花纹沟自我清洁能力，较为圆满地满足汽车在雪地中日益提高的驾驶要求。为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案为一种具有蜂巢状仿生雪地花纹的充气轮胎胎面结构，包括中心区域，包括至少两列仿生蜂巢花纹块组，相邻仿生蜂巢花纹块组之间通过纵向连续的曲折型花纹沟槽分隔开来，每列仿生蜂巢花纹块组中设有多个沿纵向连续分布的仿生蜂巢花纹块，每列中相邻的仿生蜂巢花纹块之间由横向沟槽分隔开，每个仿生蜂巢花纹块上都配以若干多向立体钢片，所述横向沟槽与曲折型花纹沟槽呈十字相连；位于所述中心区域两侧的胎肩区域，包括在中心区域两侧分别设置的沿纵向连续的胎肩花纹块组，每列胎肩花纹块组中设有多个纵向分布的胎肩花纹块，相邻胎肩花纹块之间通过肩部横向沟槽隔开，胎肩花纹块组中的胎肩花纹块与相邻的仿生蜂巢花纹块组的仿生蜂巢花纹块错开设置，胎肩花纹块组与相邻的仿生蜂巢花纹块组之间通过周向曲折沟隔开，所述周向曲折沟分别与两边的胎肩花纹块和与横向沟槽呈十字相连，每个胎肩花纹块上都配以多向立体钢片。[0009]优选地，所述各仿生蜂巢花纹块上的多向立体形钢片均以相同的设置方式设置， 且交错排列，其排列与曲折型花纹沟槽相一致。优选地，所述纵向连续的曲折型花纹沟槽底部有防夹石子机构。优选地，所述每个胎肩花纹块上的多向立体钢片都以相同方式设置，且立体钢片间距相同。优选地，所述每个胎肩花纹块间的横向沟槽中设有肩部加强筋，与胎面肩弧相连。优选地，所述中心区域的宽度与胎面宽度之比为0. 55 0. 68，胎肩花纹块组的宽度与胎面宽度之比0. 25 0. 35，曲折型花纹沟槽的宽度为8 12mm，仿生蜂巢花纹块之间呈十字相连的横向沟槽宽度为7 10mm，仿生蜂巢花纹块中仿生边的角度为120° 150°。优选地，所述多向立体仿生钢片整体呈长条状，具有波浪状的弯折。本实用新型的具有蜂巢状仿生雪地花纹的充气轮胎胎面结构，由于设置中心区域以及胎肩区域，中心区域设置有交错设置的仿生蜂巢花纹块，仿生蜂巢花纹块上设有多向立体形钢片，胎肩区域设有胎肩花纹块，胎肩花纹块之间的沟槽中设置加强筋，不仅提高了轮胎在雪地中的操控性，接地压力，且能够迅速排水，可提供优异的湿地防湿滑性能及转弯稳定性和精准的转向响应性，而无需牺牲驾驶舒适性，且不失优雅的外观，无论雪地路面还是普通都行驶平稳。
图1是本实用新型具有蜂巢状仿生雪地花纹的充气轮胎胎面结构的展开平面俯视图；图2是设有图1中胎面结构的轮胎在转弯过程中接地印痕的变化示意图。图中，有关附图标记如下1、2——仿生蜂巢花纹块；3、3'——曲折型花纹沟槽；4——肩部花纹块；5——与曲折型花纹沟槽呈十字相连的横向沟槽；6——肩部横向沟槽；7——肩部加强筋；8,8'、9、10、10'——多向立体钢片。
具体实施方式
为使本实用新型的技术内容更加清楚，
以下结合附图对本实用新型作详细的描述。本实用新型的轮胎胎面结构由大量的等同周节并呈中心对称的花纹单元沿周向
重叠而成。如图1所示，其胎面划分为中心区域和位于中心区域两侧的胎肩区域，其中，中心区域包括两条纵向连续的曲折型花纹沟槽3'及二种周向不连续仿生蜂巢花纹块组，其中， 一列仿生蜂巢花纹块组位于中部，两侧分别设有一列仿生蜂巢花纹块组，位于中部的仿生蜂巢花纹块组由纵向连续的多个仿生蜂巢花纹块1组成，位于两侧的仿生蜂巢花纹块组由纵向连续的多个仿生蜂巢花纹块2组成，仿生蜂巢花纹块组之间由纵向连续的曲折型花纹沟槽3'隔开，纵向曲折型花纹沟槽3'两边呈连续的内凹形并沿周向相互错位，与两侧仿生蜂巢花纹块组的错位方式相一致，两两的仿生蜂巢花纹块之间由横向沟槽5分隔开。其中，每个仿生蜂巢花纹块上都配以多向立体钢片8' UO'，横向沟槽5与曲折型花纹沟槽3'呈十字相连，而左右两道连续的曲折型花纹沟槽3分别与两边的胎肩花纹块4和与肩部横向沟槽6组成十字相连，每个肩部花纹块上都配以多向立体钢片8、9、10，从而组成胎肩区域，每个肩部横向花纹沟6底部都有肩部加强筋7。依据轮胎规格大小，具体地说就是不同的胎面宽度，四条纵向曲折型花纹沟槽3、 3'应以合适的沟宽与位置间隔分布，申请人经反复试验证实相关参数的值按如下范围设定时为较优中心区域的宽度与胎面宽度之比为0. 55 0. 70，其中本实施例为0. 68，胎肩花纹块组的宽度与胎面宽度之比0. 25 0. 40，其中本实施例为0. 32，左右四道周向曲折沟槽的宽度为8 12mm，其中本实施例为8mm，仿生蜂巢花纹块之间呈十字相连的横向沟槽宽度为 7 10mm，其中本实施例为10mm，仿生蜂巢花纹块中仿生边的角度为120° 150°，其中本实施例为120°。本实施例中，上述四条宽阔的纵向延续的曲折型花纹沟槽和横向沟槽能快速有效将雪地融化的水排掉从而提高了湿地牵引力防止水滑，中心区域的仿生蜂巢花纹块能够有效地破坏雪层，改善了轮胎的抓地力，同时肩部开放式设计能够充分改善轮胎在雪地中转向精准度，增强直进等各种动作的操纵稳定性，仿生蜂巢花纹块和多向立体钢片能够轻易并有效地破坏雪层和融化形成的水膜，迅速甩水，极大地改善了轮胎在雪地中打滑现象，在雪地路面条件下赋予轮胎极佳的操控性能，曲折花纹沟和横沟使轮胎在行驶过程中的抓地力的传递更平滑，可以使轮胎改善磨耗不均。如图1所示，仿生蜂巢花纹块1、2沿轴向相互交错，左右内凹，形成了两条纵向延续的曲折型花纹沟槽3、3'，其中，曲折型花纹沟槽与仿生蜂巢花纹块间的横向沟槽5形成十字相连，每个仿生蜂巢花纹块上分布着多个多向立体钢片8' UO'，两纵向延续的曲折型花纹沟槽底部都有特殊防夹石子设计，这样能更合理的细化花纹块，不但能提高轮胎在雪地中的破坏雪层能力，而且能够大幅减小轮胎的打滑现象，从而大大降低了油耗，增强了轮胎的行驶稳定性和制动性能。如图1所示，肩部花纹块4上同样有多向立体钢片8、9、10，一直延伸到胎面肩部反弧处，肩部花纹块与中心区域的仿生蜂巢花纹块交错凹凸形成了两条周向曲折型花纹沟槽3，每个肩部花纹块被与周向曲折型花纹沟槽呈十字相连的肩部横向沟槽6分割开来，并且每个横向沟槽底部都有加强筋7，横向沟槽的宽度为7 10mm，本实施例的实际取值为 10mm，肩部横向沟槽对轮胎在雪地中转向的作用明显，能够破坏雪层，迅速排水；肩部横向沟槽底部的加强筋不仅可以为肩部提供好的刚性，同时对破冰雪可能带来的崩花有明显效果。肩部大的花纹块配以多向立体钢片，可以增强雪泥地上的牵引力，改善干湿路面上的驾驶稳定性，防止不均勻磨耗，同时这些通过几何形状及排列密度优化的多向立体钢片可以增强雪泥地上的牵引力，改善干湿路面上的驾驶稳定性，防止不均勻磨耗。通常在车辆直进行驶过程中，轮胎胎面的接地印痕为椭圆形以保持足够的抓地力，但当车辆转弯时，胎面的接地印痕会发生改变，图2是右前胎胎面的接地印痕变化的模拟演示图，直线箭头表示前进方向，弯箭头表示转弯方向，显然，在激烈的转弯过程中，本实施例的轮胎胎面结构能保持足够的胎面接地面积以保证良好的操纵安全性能和抓地力，从而提供优异的操控性能。 以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所确定的范围为准。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种具有蜂巢状仿生雪地花纹的充气轮胎胎面结构，其特征在于，包括中心区域，包括至少两列仿生蜂巢花纹块组，相邻仿生蜂巢花纹块组之间通过纵向连续的曲折形花纹沟槽分隔开来，每列仿生蜂巢花纹块组中设有多个沿纵向连续分布的仿生蜂巢花纹块，每列中相邻的仿生蜂巢花纹块之间由横向沟槽分隔开，每个仿生蜂巢花纹块上都配以若干多向立体钢片，所述横向沟槽与曲折形花纹沟槽呈十字相连；位于所述中心区域两侧的胎肩区域，包括在中心区域两侧分别设置的沿纵向连续的胎肩花纹块组，每列胎肩花纹块组中设有多个纵向分布的胎肩花纹块，相邻胎肩花纹块之间通过肩部横向沟槽隔开，胎肩花纹块组中的胎肩花纹块与相邻的仿生蜂巢花纹块组的仿生蜂巢花纹块错开设置，胎肩花纹块组与相邻的仿生蜂巢花纹块组之间通过周向曲折沟隔开，所述周向曲折沟分别与两边的胎肩花纹块和与横向沟槽呈十字相连，每个胎肩花纹块上都配以多向立体钢片。
2.根据权利要求1所述的具有蜂巢状仿生雪地花纹的充气轮胎胎面结构，其特征在于，所述各仿生蜂巢花纹块上的多向立体形钢片均以相同的设置方式设置，且交错排列，其排列与曲折型花纹沟槽相一致。
3.根据权利要求2所述的具有蜂巢状仿生雪地花纹的充气轮胎胎面结构，其特征在于，所述纵向连续的曲折型花纹沟槽底部有防夹石子机构。
4.根据权利要求1所述的具有蜂巢状仿生雪地花纹的充气轮胎胎面结构，其特征在于，所述每个胎肩花纹块上的多向立体钢片都以相同方式设置，且立体钢片间距相同。
5.根据权利要求1所述的具有蜂巢状仿生雪地花纹的充气轮胎胎面结构，其特征在于，所述每个胎肩花纹块间的横向沟槽中设有肩部加强筋，与胎面肩弧相连。
6.根据权利要求1所述的具有蜂巢状仿生雪地花纹的充气轮胎胎面结构，其特征在于，所述中心区域的宽度与胎面宽度之比为0. 55 0. 68，胎肩花纹块组的宽度与胎面宽度之比0. 25 0. 35，曲折型花纹沟槽的宽度为8 12mm，仿生蜂巢花纹块之间呈十字相连的横向沟槽宽度为7 10mm，仿生蜂巢花纹块中仿生边的角度为120° 150°。
7.根据权利要求1所述的具有蜂巢状仿生雪地花纹的充气轮胎胎面结构，其特征在于，所述多向立体仿生钢片整体呈长条状，具有波浪状的弯折。
专利摘要本实用新型公开一种具有蜂巢状仿生雪地花纹的充气轮胎胎面结构，该胎面结构划分为中心区域和位于中心区域两侧的胎肩区域，主要特点为设置纵向延续的曲折型花纹沟槽，设置的花纹块呈仿生蜂巢，同时配以多向立体钢片。本实用新型具有蜂巢仿生功能，在提高轮胎磨耗的同时减少了轮胎在行驶过程中的侧向滑移，配以开放式肩部设置，在雪地行驶时能提供更好的转向力及转向响应性、破冰性及排水性；它通过优化轮胎接地面内的压力分布，防止出现偏磨。
文档编号B60C11/03GK202115284SQ20112016047
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者付波涛, 徐立新, 梁晢嘉, 罗吉良, 黎勤珠 申请人:广州市华南橡胶轮胎有限公司