全地形车用充气轮胎的制作方法

本实用新型涉及一种轮胎胎面花纹结构，特别指使用于越野路面的全地形车轮胎胎面花纹结构。

背景技术：

目前国内的全地形车市场发展迅猛，越来越多消费者热衷这种多功能的新车型。全地形车使用地形较为广泛，其可用于沙地、林地、岩石等越野路面行驶，因而该车型所配套的轮胎需能满足各种越野路面的使用性能要求，特别是行驶的牵引性和操控性能。一般全地形车在越野地形行驶时，为提高轮胎的牵引性能，常采用高横向的花纹块排列设计，在每个独立花纹块上设计较大的横向边缘结构，利用独立花纹块的边缘形状和整体排列形成横向贯通的花纹沟槽，在轮胎切入泥地时能实现泥土集结而发挥良好的牵引性能，但是此种花纹结构的轮胎在越野路面行驶时，特别在转弯过程中容易发生牵引性过强而无法及时响应车手操控要求的现象，从而影响整体的操控稳定性。而为了改善轮胎的操控性能，一般的全地形车轮胎常采用高纵向的花纹排列设计，该设计为全地形车前轮胎面花纹结构常采用的设计，在独立花纹块上设计较大的纵向边缘结构，利用独立花纹块的纵向边缘及整体的排列形状，在车辆行驶时能及时响应车手的操控要求，发挥良好的操控稳定性，但此排列的花纹结构横向边缘长度过低，无法满足车辆的整体牵引性能的要求。因此一般的全地形车轮胎在越野路面行驶时常无法全面满足牵引性和操控稳定性的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种越野路面用的全地形车轮胎胎面，可以确保轮胎在越野路面行驶时发挥良好牵引性的同时提升轮胎的操控稳定性。

为实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种全地形车用充气轮胎，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；其中：各花纹单元包括依次沿轮胎胎面中心轴向对称并交替设置的中心花纹块及其分别向胎肩延伸的前花纹块组和后花纹块组；所述中心花纹块由横跨胎面中心的内端部分别沿轮胎的前进及其相反方向延伸形成中心花纹块的前端部和后端部；所述前花纹块组由中心花纹块的前端部向胎肩依次延伸形成的间隔花纹块和内肩部花纹块所组成；所述后花纹块组由中心花纹块的后端部向胎肩依次延伸形成的第一过渡花纹块、第二过渡花纹块和外肩部花纹块所组成；组成前花纹块组的间隔花纹块、内肩部花纹块的前、后边缘采用至少两折的平行边缘设置；组成后花纹块组的第一过渡花纹块、第二过渡花纹块和外肩部花纹块的前、后边缘采用至少两折的平行边缘设置。

所述组成前花纹块组的间隔花纹块、内肩部花纹块的前、后边缘采用直线或圆弧逆时针方向由中心花纹块的前端部向胎肩依次延伸并形成沿前进方向内凹的至少两折的平行边缘设置；组成后花纹块组的第一过渡花纹块、第二过渡花纹块和外肩部花纹块的前、后边缘采用直线或圆弧顺时针方向由中心花纹块的后端部向胎肩依次延伸并形成沿前进方向外凸的至少两折的平行边缘设置。

所述中心花纹块的内端部沿前进方向延伸形成的周向夹角为25°～55°，中心花纹块的内端部沿前进相反方向延伸形成的周向夹角为5°～35°。

所述中心花纹块的内端部沿前进相反方向延伸至后端部的周向长度与内端部沿前进方向延伸至前端部的周向长度的比值为1.0～1.8。

所述前花纹块组采用四折平行边缘的设置方式，组成前花纹块组的间隔花纹块和内肩部花纹块的前边缘由第一折边缘、第二折边缘、第三折边缘和第四折边缘组成，其中第一折边缘、第二折边缘和第三折边缘由中心花纹块的前端部向胎肩采用直线或圆弧逆时针方向延伸并沿前进方向形成内凹的设置。

所述第一折边缘的轴向夹角为0°～20°，第二折边缘的轴向夹角为15°～45°，第三折边缘的轴向夹角为5°～25°。

所述后花纹块组采用三折平行边缘的设置方式，组成后花纹块组的第一过渡花纹块、第二过渡花纹块和外肩部花纹块的前边缘由第一折边缘、第二折边缘和第三折边缘组成，其中第一折边缘、第二折边缘采用直线或圆弧顺时针方向由中心花纹块的后端部向胎肩延伸并沿前进方向形成外凸的设置。

所述第一折边缘的最大凸出高度与第二折边缘的最大凸出高度的比值为2～5。

所述第一折边缘的轴向长度与第二折边缘的轴向长度的比值为0.9～1.4。

所述后花纹块组的延伸周向长度与前花纹块组的延伸周向长度之间的比值为1.5～2.5。

所述前花纹块组的连接后边缘处设置过渡边缘，所述后花纹块组的连接后边缘处设置过渡边缘。

所述前花纹块组的内肩部花纹块采用与轮胎前进方向相同的周向延伸的尾端设置，所述后花纹块组的外肩部花纹块采用与轮胎前进方向相同的周向延伸的尾端设置。

所述后花纹块组的第一过渡花纹块、第二过渡花纹块和外肩部花纹块的边缘由第一折边缘、第二折边缘、第三折边缘、第四折边缘和第五折边缘组成。

采用上述方案后，本实用新型主要通过全地形车充气轮胎胎面花纹的优化设计，其胎面由沿轮胎胎面中心轴向对称并交替设置的中心花纹块及其分别向胎肩延伸的前花纹块组和后花纹块组所组成，中心花纹块由横跨胎面中心的内端部分别沿轮胎的前进及其相反方向延伸形成中心花纹块的前端部和后端部，组成前花纹块组的各花纹块的前、后边缘采用直线或圆弧逆时针方向由中心花纹块的前端部向胎肩依次延伸并形成沿前进方向内凹的至少两折的平行边缘设置，组成后花纹块组的各花纹块的前、后边缘采用直线或圆弧顺时针方向由中心花纹块的后端部向胎肩依次延伸并形成沿前进方向外凸的至少两折的平行边缘设置，可以确保轮胎在越野路面行驶时发挥良好的牵引性的同时提升轮胎的操控稳定性。

附图说明

图1为本实用新型轮胎胎面花纹展开示意图；

图2为本实用新型轮胎局部花纹展开示意图1；

图3为本实用新型轮胎局部花纹展开示意图2；

图4为本实用新型轮胎另一种胎面花纹展开示意图；

图5为本实用新型轮胎又一种胎面花纹展开示意图；

图6为本实用新型轮胎再一种胎面花纹展开示意图。

具体实施方式

以下结合附图解释本实用新型的实施方式：

如图1所示，本实用新型揭示了一种全地形车用充气轮胎的胎面花纹结构设计，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轴向对称并交替设置的中心花纹块10及其分别向胎肩延伸的前花纹块组20和后花纹块组30；中心花纹块10由横跨胎面中心的内端部A分别沿轮胎的前进及其相反方向延伸形成中心花纹块10的前端部B和后端部C；前花纹块组20由中心花纹块10的前端部B向胎肩依次延伸形成的间隔花纹块21和内肩部花纹块22所组成；后花纹块组30由中心花纹块10的后端部C向胎肩依次延伸形成的第一过渡花纹块31、第二过渡花纹块32和外肩部花纹块33所组成；组成前花纹块组20的间隔花纹块21、内肩部花纹块22的前、后边缘采用直线或圆弧逆时针方向由中心花纹块10的前端部B向胎肩依次延伸并形成沿前进方向内凹的至少两折的平行边缘设置；组成后花纹块组30的第一过渡花纹块31、第二过渡花纹块32和外肩部花纹块33的前、后边缘采用直线或圆弧顺时针方向由中心花纹块10的后端部C向胎肩依次延伸并形成沿前进方向外凸的至少两折的平行边缘设置。

如图1至图3所示，所述中心花纹块10的内端部A沿前进方向延伸形成的周向夹角α为25°～55°，中心花纹块10的内端部A沿前进相反方向延伸形成的周向夹角β为5°～35°。过小的周向夹角α或周向夹角β将会降低中心花纹块10的横向边缘长度，使轮胎产生牵引性能下降的趋势；反之，过大的周向夹角α或周向夹角β使得轮胎在越野路面行驶时容易发生左右偏摆的现象，反而影响轮胎的操控稳定性。

为确保前花纹块组20、后花纹块组30周向之间具有足够的排泥空间以实现最佳的牵引性能，同时考虑到胎面中心接地需有足够的花纹周向接地长度，提升轮胎行驶的操控稳定性，中心花纹块10的内端部A沿前进相反方向延伸至后端部C的周向长度L2与内端部A沿前进方向延伸至前端部B的周向长度L1的比值为1.0～1.8。过小的周向长度L2将会降低花纹周向接地长度，容易发生中心花纹块10接地蠕动现象，无法有效提升轮胎行驶的操控稳定性，而过大的周向长度L2将会减少相邻两个中心花纹块10之间的排泥空间，反而影响轮胎的牵引性能，同时也会过度增强花纹块的刚性，行驶时容易发生跳动现象而影响操控稳定性。

所述前花纹块组20由中心花纹块10的前端部B向胎肩依次延伸形成的间隔花纹块21和内肩部花纹块22所组成，组成前花纹块组20的间隔花纹块21、内肩部花纹块22的前、后边缘采用直线或圆弧逆时针方向由中心花纹块10的前端部B向胎肩依次延伸并形成沿前进方向内凹的至少两折的平行边缘设置。本实施例采用四折平行边缘的设置方式，组成前花纹块组20的间隔花纹块21和内肩部花纹块22的前边缘由第一折边缘20a、第二折边缘20b、第三折边缘20c和第四折边缘20d组成，其中第一折边缘20a、第二折边缘20b和第三折边缘20c由中心花纹块10的前端部B向胎肩采用直线或圆弧逆时针方向延伸并沿前进方向形成内凹的设置。当轮胎于越野路面行驶时，如此设置可形成内凹的容泥空间以提升轮胎的牵引性能。此外，第一折边缘20a的轴向夹角γ1为0°～20°，靠近胎面中心位置的第一折边缘20a形成较小的轴向角度可综合中心花纹块10的前端部B刚性，避免行驶过程中花纹块的过早破坏而影响其牵引性能，同时也能提供足够的横向边缘长度以确保轮胎的牵引性能。第二折边缘20b的轴向夹角γ2为15°～45°，位于靠近胎面接地过渡区域的第二折边缘20b采用较大的轴向夹角，可加强轮胎转弯时的操控反应性，提升轮胎整体的操控性能。第三折边缘20c的轴向夹角γ3为5°～25°，在靠近胎肩区域的第三折边缘20c采用较小的轴向夹角，可形成较大的横向花纹块边缘，有利于牵引性能的提升。

后花纹块组30由中心花纹块10的后端部C向胎肩依次延伸形成的第一过渡花纹块31、第二过渡花纹块32和外肩部花纹块33所组成，组成后花纹块组30的第一过渡花纹块31、第二过渡花纹块32和外肩部花纹块33的前、后边缘采用直线或圆弧顺时针方向由中心花纹块10的后端部C向胎肩依次延伸并形成沿前进方向外凸的至少两折的平行边缘设置。本实施例采用三折平行边缘的设置方式，组成后花纹块组30的第一过渡花纹块31、第二过渡花纹块32和外肩部花纹块33的前边缘由第一折边缘30a、第二折边缘30b和第三折边缘30c组成，其中第一折边缘30a、第二折边缘30b采用直线或圆弧顺时针方向由中心花纹块10的后端部C向胎肩延伸并沿前进方向形成外凸的设置。第一折边缘30a的最大凸出高度D1与第二折边缘30b的最大凸出高度D2的比值为2～5。过小的第一折边缘30a的最大凸出高度D1将会影响相邻中心花纹块10之间的排泥空间，影响轮胎的牵引性能，反之，过大的第一折边缘30a的最大凸出高度D1将会形成较低的胎面中心花纹周向接地长度，无法提升轮胎的操控稳定性。

为进一步确保轮胎行驶时发挥良好的牵引性能，第一折边缘30a的轴向长度L3与第二折边缘30b的轴向长度L4的比值为0.9～1.4。当第一折边缘30a的轴向长度L3设置过小时将会过度增加胎面中心区域的接地刚性，行驶时容易发生跳动偏摆现象而影响操控稳定性；当第一折边缘30a的轴向长度L3设置过大时，将会影响第二折边缘30b的轴向边缘长度L4，在越野路面下反而形成轮胎牵引性下降的趋势。

为利于形成大跨距倾斜延伸的后花纹块组30，在转弯时能有效提升轮胎的操控稳定性，同时也在前花纹块组20和后花纹块组30之间形成足够的排泥空间，确保轮胎在越野路面的牵引性能。后花纹块组30的延伸周向长度L6与前花纹块组20的延伸周向长度L5之间的比值为1.5～2.5。过小的后花纹块组30的延伸周向长度L6 将会大大减少后花纹块组30与前花纹块组20之间的排泥空间，影响了轮胎的牵引性能，同时也会过度增加胎面中心区域的接地刚性，行驶时容易发生跳动现象而影响轮胎的操控性能；反之，过大的后花纹块组30的延伸周向长度L6反而会削弱靠近胎面中心附近的花纹块轴向刚性，容易发生偏摆而无法有效提升轮胎的操控稳定性。

为避免花纹块各边缘连接处局部应力集中而导致花纹块的先期破坏，可在第一折边缘30a、第二折边缘30b之间的连接处或第二折边缘30b、第三折边缘30c之间的连接后边缘处设置过渡边缘，本实施例在第二折边缘30b、第三折边缘30c之间的连接后边缘处设置过渡边缘30d。同时，在前花纹块组20的连接后边缘处同样设置过渡边缘20e。另外，靠近胎肩的前花纹块组20的第四折边缘20d，即内肩部花纹块22采用与轮胎前进方向相同的周向延伸的尾端设置。靠近胎肩的后花纹块组30的第三折边缘30c，即外肩部花纹块33采用与轮胎前进方向相同的周向延伸的尾端设置。如此设置可在胎肩处形成适当的侧向接地面积，可提供适当的侧向辅助牵引性能。

当然，前花纹块组20也可形成如图4、5所示的另外两种直线或圆弧边缘的形式，图4中所示的组成前花纹块组20的间隔花纹块21和内肩部花纹块22的边缘由呈直线的第一折边缘20a’、第二折边缘20b’和第三折边缘20c’组成，图5中所示的组成前花纹块组20的间隔花纹块21和内肩部花纹块22的边缘由呈圆弧的第一折边缘20a”、第二折边缘20b”组成。而后花纹块组30也能形成如图6所示的另外一种直线边缘的形式，图6中的组成后花纹块组30的第一过渡花纹块31、第二过渡花纹块32和外肩部花纹块33的边缘由第一折边缘30a’、第二折边缘30b’、第三折边缘30c’、第四折边缘30d’和第五折边缘30e’组成。此外也可综合采用图4、5、6所示的前花纹块组20、后花纹块组30组合形成多种实施方式亦可实现确保行驶的牵引性的同时提升轮胎的操控稳定性。

采用如图1轮胎花纹结构样式试制了多种全地形车轮胎并对它们进行性能测试并评价。牵引性、操控稳定性和总体性能是通过安装有各测试轮胎的车辆在越野路线上行驶。通过驾驶员的感官分别评价牵引性、操控稳定性和总体性能，实施例之牵引性、操控稳定性和总体性能均优于以往例。

通过测试结果可以确认采用此胎面花纹设计后，轮胎能够实现确保在越野路面行驶时发挥良好的牵引性的同时提升轮胎的操控稳定性。

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。