全地形车充气轮胎的制作方法

本实用新型涉及一种轮胎胎面断面轮廓及花纹结构，特别指使用于越野路面的全地形车充气轮胎。

背景技术：

目前国内的全地形车市场发展迅猛，因全地形车可在泥地、硬地、林地、沙地等多种不同地形下行驶，越来越多消费者热衷这种多功能的新车型。近年来，在泥泞地形下驾驶全地形车也成为一种新的娱乐项目，多数爱好者需要在正常越野路面行驶后方可进入泥泞地形参与娱乐比赛。泥泞地形行驶的全地形车轮胎容易发生泥土集结于轮胎花纹块底部的现象，这将降低胎面花纹深度，使胎面花纹降低原有的牵引性能，同时也增加了轮胎重量，影响车辆油耗。因此为确保轮胎在泥泞地形下发挥良好的的性能，此类全地形车常装配带有倾斜条状的胎面花纹结构设计的轮胎。

考虑全地形车在泥泞恶劣地形下行驶的特殊性，现在的泥泞地形用的全地形车轮胎常采用如图1所示的胎面花纹结构，此胎面花纹结构设计能降低排泥阻力，提高排泥效果，其胎面由沿轮胎周向对称并交错排列的主花纹块10’、副花纹块20’所组成，每组主花纹块10’、副花纹块20’大致呈条状并沿轮胎中心平面向两侧胎肩部倾斜排列，此胎面结构设计的轮胎充气后的胎面轮廓形状如图2所示。因主花纹块10’、副花纹块20’之间的束缚较强，而各花纹块间隔区域的成长束缚较弱，容易形成沿轮胎周向对称并交错排列的局部凸出30’；同时也因胎面花纹接地陆比较低，轮胎整体胎面的束缚较小，充气后形成了较小的胎面弧度，从而形成较窄的胎面接地宽度。在这两者共同作用下将导致轮胎在行驶过程中容易产生偏摆现象，造成轮胎操控性下降，同时也容易发生周向接地跳动的现象，影响了车辆行驶的舒适性。

如申请号为CN201320466368.8的中国实用新型专利所公开的胎面内凹型胎面轮廓，其主要在胎面花纹中心面位置处设有一条周向贯穿的中心沟，在充气成长后仍需形成内凹的胎面轮廓以形成一定的排水空间，此设计主要为提高轮胎的排水性并防止中心沟底裂纹及偏磨耗的现象，但其对轮胎操控稳定性并没有直接的提升效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可确保轮胎行驶舒适性的同时提升轮胎在越野路面行驶的操控性的全地形车充气轮胎。

为实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种全地形车充气轮胎，该轮胎胎面由沿轮胎周向呈均匀分布的若干个花纹单元构成，各花纹单元包括依次沿轮胎胎面中心周向对称并交替设置的主花纹块和副花纹块，每组主花纹块和副花纹块由胎面中心分别向两侧的胎肩延伸，靠近胎面中心的主花纹块的头部越过胎面中心平面，而副花纹块靠近主花纹块的头部与主花纹块之间具有间隔距离；其中：位于胎面中心附近的每组主花纹块和副花纹块的断面轮廓分别设为具有落差的主花纹块减缩弧和副花纹块减缩弧，即主花纹块和副花纹块的高度分别由主花纹块减缩弧的起始端和副花纹块减缩弧起始端向主花纹块越过胎面中心平面的内端边缘呈减缩设计。

所述主花纹块减缩弧和副花纹块减缩弧起始端距胎面中心的轴向距离相同，主花纹块减缩弧和副花纹块减缩弧起始端处高度相同。

所述胎面中心左右两侧相同轴向距离处的主花纹块减缩弧和副花纹块减缩弧的高度采用不等高设置。

所述主花纹块越过胎面中心平面的边缘内端处的花纹高度为主花纹块减缩弧或副花纹块减缩弧起始端高度的70%～90%。

所述胎面中心左右两侧相同轴向距离处的主花纹块减缩弧高度与副花纹块减缩弧高度之间的差值不高于4mm。

所述位于胎面中心两侧的主花纹块减缩弧和副花纹块减缩弧起始端之间的距离为轮胎断面总宽度的35%～55%。

所述副花纹块减缩弧的半径设置为主花纹块减缩弧的半径的65%~95%。

所述主花纹块和副花纹块之间的间隔宽度为主花纹块减缩弧和副花纹块减缩弧起始端之间的距离的15%～35%。

所述每组主花纹块与副花纹块的头部周向距离为周向相邻两个主花纹块间隔的35%～55%。

采用上述方案后，本实用新型通过对全地形车充气轮胎胎面断面轮廓及花纹的优化设计，其胎面由沿轮胎胎面中心轴向对称并交替设置的主花纹块和副花纹块所组成，每对主花纹块的头部与副花纹块有一定的间隔距离，每对主花纹块和副花纹块的高度由主花纹块越过胎面中心平面的内端边缘处向两侧胎肩部逐渐扩大延伸形成落差的减缩弧的断面轮廓结构，可以确保轮胎行驶舒适性的同时提升轮胎在越野路面行驶的操控性。

附图说明

图1为现有技术轮胎的胎面花纹展开示意图；

图2为现有技术轮胎的胎面花纹断面轮廓示意图；

图3为本实用新型轮胎胎面花纹展开示意图；

图4为本实用新型轮胎断面轮廓缩减示意图；。

图5为图3中A-A断面轮廓示意图；

图6为图3中B-B断面轮廓示意图；

图7为本实用新型轮胎断面轮廓充气后示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。

如图3、4所示，本实用新型揭示了一种越野路面用的全地形车充气轮胎，该轮胎胎面1由沿轮胎周向呈均匀分布的若干个花纹单元构成，各花纹单元包括依次沿轮胎胎面中心周向对称并交替设置的主花纹块10和副花纹块20，每组主花纹块10和副花纹块20由胎面中心分别向两侧的胎肩延伸，靠近胎面中心的主花纹块10的头部越过胎面中心平面，而副花纹块20靠近主花纹块10的头部与主花纹块10之间具有间隔距离；本实用新型的关键在于：

位于胎面中心附近的每组主花纹块10和副花纹块20的断面轮廓结构设为具有落差的主花纹块减缩弧11、副花纹块减缩弧21，即主花纹块10和副花纹块20的高度分别由主花纹块减缩弧11的起始端和副花纹块减缩弧21起始端向主花纹块10越过胎面中心平面的内端边缘呈减缩设计。

如图5、6所示，为使主花纹块减缩弧11和副花纹块减缩弧21能帮助轮胎发挥较佳的操控性能，主花纹块减缩弧11和副花纹块减缩弧21起始端距胎面中心的轴向距离D1、D2相同，主花纹块减缩弧11和副花纹块减缩弧21起始端处高度H1、H2相同。如此设置可有效确保轮胎接地时胎面中心左右两侧的接地平衡性，可避免产生行驶的偏摆现象，可大大提高轮胎行驶的操控稳定性，同时也能避免产生左右侧接地的跳动，确保轮胎行驶的舒适性。

为避免主花纹块10和副花纹块20高度的过分缩减导致轮胎的舒适性能降低，主花纹块10越过胎面中心平面的边缘内端12处的花纹高度H3为主花纹块减缩弧11或副花纹块减缩弧21起始端高度H1、H2的70%～90%。若主花纹块10越过胎面中心平面的边缘内端12处的花纹高度H3过小时，在车辆行驶过程中易因胎面中心主花纹块10接地的差异过大而使轮胎容易发生偏摆的现象，反而降低其行驶的操控稳定性；反之，若主花纹块10越过胎面中心平面的边缘内端12处的花纹高度H3过大时，将无法实现有效预先修正胎面中心的轮廓减缩高度差，使得胎面花纹块成长不足，反而影响其越野路面行驶的操控稳定性能。

为确保轮胎行驶时能提供较好的操控稳定性和舒适性，胎面中心左右两侧相同轴向距离处的主花纹块减缩弧11和副花纹块减缩弧21的高度采用不等高设置。此胎面花纹结构中主花纹块10越过胎面中心平面而对胎面产生较大的束缚，充气后成长较小，设计有较大的减缩弧高度。副花纹块20对胎面产生较小的束缚，充气后成长较大，设计有较小的减缩弧高度。通过预先设计的不等高的减缩弧高度来修正胎面左右侧的成长差异所带来的偏摆和跳动的问题，确保轮胎行驶的操控稳定性和舒适性。胎面中心左右两侧相同轴向距离处的主花纹块减缩弧11高度H5与副花纹块减缩弧21高度H6之间的差值不高于4mm。如此设置可避免胎面中心左右两侧接地平衡性的下降，造成轮胎偏摆而影响其行驶的操控稳定性，同时也可避免轮胎在周向行进过程中同一周向位置接地的跳动过大，确保轮胎行驶的舒适性。

为使主花纹块减缩弧11和副花纹块减缩弧21能提供最佳的操控性能，位于胎面中心两侧的主花纹块减缩弧11和副花纹块减缩弧21起始端之间的距离D为轮胎断面总宽度OW的35%～55%。若主花纹块减缩弧11和副花纹块减缩弧21起始端之间的距离D过大时，将会过度降低轮胎胎面的刚性，使得轮胎接地宽度过分增大，造成轮胎行驶的操控手感变重，最终产生操控性能下降的趋势；反之，若主花纹块减缩弧11和副花纹块减缩弧21起始端之间的距离D过小时，不能有效预先修正胎面中心的轮廓减缩高度差，无法使得胎面花纹块成长为平顺光滑接地结构，反而影响其越野路面行驶的操控性能。

此外，为确保轮胎充气后胎面各花纹块成长为平顺光滑接地结构，副花纹块减缩弧21的半径R2设置为主花纹块减缩弧11的半径R1的65%~95%。若副花纹块减缩弧21的半径R2过小时将会导致副花纹块20成长不足，使得轮胎充气后胎面花纹块无法成长为平顺光滑接地结构；若副花纹块减缩弧21的半径R2过大时，将会导致副花纹块20过分成长而产生轮胎接地跳动，反而影响其舒适性。

当轮胎充气行驶时，在轮胎内型腔压力的作用下，因主花纹块10和副花纹块20之间设有一定的间隔距离，此间隔处的胎面基部30束缚较小，此处胎面基部30的膨胀成长较大，可预先修正胎面中心的主花纹块10和副花纹块20轮廓减缩高度差，使得胎面花纹块成长为图7所示的平顺光滑接地形状，可避免主花纹块10和副花纹块20因过分成长而导致的边缘凸出，减少行驶的轮胎跳动，确保轮胎在越野路面行驶下的舒适性。同时每个主花纹块10、副花纹块20的花纹块高度由主花纹块10越过胎面中心平面的内端边缘12处分别向两侧胎肩部逐渐扩大延伸，可适当降低轮胎胎面中心的刚性，加大轮胎接地的宽度，可大大提升轮胎行驶的操控稳定性。此外，每个主花纹块10的高度由越过胎面中心平面的内端边缘12处分别向一侧胎肩部逐渐扩大延伸，可在轮胎转弯时适当降低滑移阻力，提供较佳的操控性能。

当然，胎面基部30的结构可采用如图4所示的以胎面中心为对称的光滑弧面对称结构，也可采用与主花纹块10和副花纹块20外轮廓平行减缩的落差结构。

为避免胎面中心位置的过度成长，导致主花纹块10和副花纹块20边缘过度凸出而影响其舒适性，主花纹块10和副花纹块20之间的间隔宽度L1为主花纹块减缩弧11和副花纹块减缩弧21起始端之间的距离D的15%～35%。当主花纹块10和副花纹块20之间的间隔宽度L1设置过大时，主花纹块10和副花纹块20边缘过度成长而造成行驶的跳动加大，同时也容易发生轮胎胎面中心的接地不均匀，最终影响其舒适性能；反之，当主花纹块10和副花纹块20之间的间隔宽度L1设置过小时，无法有效预先修正胎面中心的轮廓减缩高度差，使得胎面花纹块成长不足，无法在胎面中心接地区域形成平顺的外轮廓形状，无法有效提升轮胎在越野路面行驶下的操控稳定性。

此外，每组主花纹块10与副花纹块20的头部周向距离L2为周向相邻两个主花纹块10间隔P的35%～55%。如此设置可增加中心接地的平顺性，确保轮胎行驶的舒适性，同时也能适当减低轮胎转弯时的滑移阻力，提升轮胎在行驶中的操控性。

采用如图1轮胎花纹结构样式试制了多种轮胎前轮规格为AT26X9-12、后轮规格为AT26X11-12的全地形车轮胎并对它们进行性能测试并评价。操控性、舒适性和总体性能是通过使用在以下条件并安装有各测试轮胎的车辆在越野路面上行驶，并通过驾驶员的感官分别以传统例为100的指数评价操控性、舒适性和总体性能，数值越大性能越优越。具体测试条件如下。

轮辋：前轮7.0 AT X12、后轮9.0 AT X12

车辆：排气量500cc的全地形车

测试风压：45kPa

测试地形：越野地形

测试结果如下表：

通过测试结果可以确认采用本实用新型胎面花纹断面轮廓结构设计后，轮胎能够实现确保轮胎行驶舒适性的同时提升轮胎在越野路面行驶的操控性能。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例，不以此限定本实用新型实施的范围，依本实用新型的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应属于本实用新型涵盖的范围。