一种竞赛卡丁车用充气轮胎的制作方法

本实用新型涉及车用轮胎的技术领域，特别是指一种竞赛卡丁车用充气轮胎。

背景技术：

随着社会经济的发展，人们的消费水平也得以提高。而人们获得娱乐或者缓解生活、工作压力的方式也逐渐发生改变。越来越多消费者倾向于通过参加卡丁车辆竞赛来释放压力。因卡丁车竞赛车辆车速较快而具有竞技性和娱乐性的双重特点，卡丁车市场在国外相较国内更趋于成熟，而现在国内也逐步得以发展。然而，目前卡丁车竞速轮胎大部分为光面轮胎，光面轮胎仅适用于干燥路面而并不适用于湿滑路面。

为使竞赛卡丁车在湿滑的柏油路面地形能够正常地高速行驶，现有的竞赛卡丁车用轮胎设计有多个以周向、横向花纹沟槽间隔开的块状花纹。如图1所示，胎面上设有较多的横向花纹沟槽l0，在一定程度上可以确保轮胎在湿滑的柏油路面的牵引性。但是竞赛卡丁车的行驶速度都相当之快，因其配套的轮胎外径较小、轮胎转速较快，轮胎在湿地的排水性就显得尤为重要，为增加轮胎的排水性能，常会加大花纹沟槽的宽度，则容易造成花纹块局部刚性不足的缺陷，导致轮胎产生偏磨耗不良，最终影响轮胎的耐久性能。为增加胎面中心的耐久性能，需求轮胎花纹胎面中心具有较大的接地陆比以防止轮胎使用时胎面花纹快速破坏，常将胎面中心各花纹块间花纹沟槽宽度设计较小，反而影响轮胎在湿地的排水性，导致轮胎的牵引性下降。故现有之湿滑柏油路面用之竞赛卡丁车轮胎，无法满足车辆对轮胎的排水性、牵引性能和耐久性能的需求。现有湿滑柏油路面用的卡丁车轮胎性能较为单一，一般较注重轮胎的牵引性，忽略轮胎的排水性能、牵引性能、耐久性能的综合考量，现有之湿滑柏油路面用之竞赛卡丁车轮胎胎面花纹设计无法达到排水性、牵引性能和耐久性能间的平衡。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供能于湿滑柏油路面高速行驶，且可确保轮胎充分发挥其优异的排水性能、牵引性能和耐久性能的一种竞赛卡丁车用充气轮胎。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种竞赛卡丁车用充气轮胎，轮胎胎面由若干个花纹单元沿着轮胎周向依次间隔排列而成，每个花纹单元都由主花纹组和副花纹组所构成，主花纹组与副花纹组关于轮胎中心平面对称且相互交错设置，周向相邻的两个花纹单元之间用主横向花纹沟槽间隔开，主花纹组与副花纹组之间用中心花纹沟槽间隔开，所述主花纹组与副花纹组都由中心花纹块及胎肩花纹块构成，中心花纹块近心端的周向先接地端设有第一过渡圆弧，中心花纹块近心端的周向后接地端设有第二过渡圆弧，中心花纹块的周向两端呈直线形状，胎肩花纹块的周向两端由中心向两侧的凸弧与凹弧连接形成弧状，中心花纹块与胎肩花纹块轴向之间设置有第一周向花纹沟槽，胎肩花纹块的远心端设有副横向花纹沟槽。

进一步，所述主横向花纹沟槽的宽度由近心端向远心端逐渐增大。

进一步，所述主横向纹沟槽的中心线的近心端与轮胎中心平面的夹角设定为45°～60°，中心线的远心端与轮胎中心平面的夹角设定为45°～70°。

进一步，所述主花纹组的中心花纹块的近心端沿着轮胎行驶反方向由轮胎中心平面向胎面轴向外侧倾斜延伸并与轮胎中心平面的夹角设定为2°～7°。

进一步，所述第二过渡圆弧的半径大于第一过渡圆弧的半径。

进一步，所述中心花纹块的近心端设有第一倾斜面，中心花纹块的远心端的先接地端设有第二倾斜面，第一倾斜面的斜面深度为花纹深度的1/3～1/2，第一倾斜面与花纹块接地面的夹角设为45°～60°。中心花纹块的远心端的周向先接地端设有第二倾斜面，第二倾斜面的斜面深度为花纹深度的1/3～1/2，第二倾斜面与花纹块接地面的夹角设为45°～60°。

进一步，所述主花纹组与副花纹组轴向之间的中心花纹沟槽的宽度设定在7mm～12mm，所述副横向花纹沟槽的宽度由近心端向远心端逐渐增大，远心端宽度设为7mm～12mm。

进一步，所述中心花纹块的远心端轴向边缘与胎肩花纹块的近心端轴向边缘设置为相互平行或者不平行。

进一步，所述第一周向花纹沟槽中设有连接桥，所述连接桥的高度设定为花纹深度的1/4～1/2。

进一步，所述胎肩花纹块的周向宽度由胎肩花纹块的近心端向远心端先逐渐变小再逐渐变大。

进一步，所述副横向花纹沟槽近心端与胎肩花纹块远心端轴向边缘的轴向距离、胎肩花纹块最小周向宽度处与胎肩花纹块远心端轴向边缘的轴向距离两者的比值设为0.6～0.8。

采用上述结构后，本实用新型竞赛卡丁车用充气轮胎的胎面花纹可视作由若干个花纹单元沿着轮胎周向依次间隔排列而成，每个花纹单元都由主花纹组和副花纹组所构成，主花纹组与副花纹组关于轮胎中心平面对称且相互交错一定距离，所述主花纹组与副花纹组都由中心花纹块、胎肩花纹块构成，中心花纹块的周向两端呈直线形状，胎肩花纹块的周向两端由中心向两侧的凸弧与凹弧连接形成弧状，这样设计可确保中心花纹块与胎肩花纹块自然过渡，提升轮胎花纹排水性能，确保轮胎花纹的牵引性能。周向相邻的两个花纹单元之间用主横向花纹沟槽间隔开，可降低胎肩的排水阻力，提升轮胎花纹排水性能，提高轮胎花纹的牵引性能。主花纹组与副花纹组之间用中心花纹沟槽间隔开。中心花纹块近心端的周向先接地端设有第一过渡圆弧，中心花纹块近心端的周向后接地端设有第二过渡圆弧，第一过渡圆弧可确保中心花纹块近心端的先接地端的花纹刚性，提高轮胎耐久性能，第二过渡圆弧可增强中心花纹块近心端的后接地端的排水性能。中心花纹块的近心端设有第一倾斜面，中心花纹块的远心端之先接地端设有第二倾斜面，第一斜面及第二斜面可避免中心花纹块的局部应力集中，提升轮胎花纹的耐久性能。中心花纹块与胎肩花纹块轴向之间设置有第一周向花纹沟槽，第一周向花纹沟槽中设有连接桥。胎肩花纹块的远心端设有副横向花纹沟槽。该轮胎花纹形状设计及其整体排布，可确保轮胎在湿滑柏油路面上高速行驶时，充分发挥其优异的排水性能、牵引性能和耐久性能。

附图说明

图1为现有竞赛用卡丁车轮胎胎面花纹的展开示意图。

图2为本实用新型轮胎胎面花纹一种实施例的展开示意图。

图3为本实用新型轮胎胎面花纹一种实施例单一花纹单元的展开示意图。

图4为本实用新型轮胎胎面花纹一种实施例主花纹组的展开示意图。

图5为图2的a-a’剖视图。

图6为图2的b-b’剖视图。

图7为本实用新型轮胎胎面花纹的另一种实施例的展开示意图。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

在本实用新型中将作如下定义：单点划线cl定义为轮胎中心平面。箭头r代表轮胎的滚动方向，竖直方向定义为周向，横向方向定义为轴向。沿着轮胎滚动方向，先着地的一端定义为先接地端，后着地的一端定义为后接地端，凸向轮胎滚动方向的弧线定义为凸弧，反之为凹弧。在轮胎轴向上，靠近轮胎中心平面的一端定义为近心端，远离轮胎中心平面的一端定义为远心端。

本实用新型涉及一种竞赛卡丁车用的轮胎胎面花纹，所述轮胎花纹可视作由若干个花纹单元沿着轮胎周向依次间隔排列而成。如图2、图3所示，每个花纹单元都由主花纹组a和副花纹组a’所构成，主花纹组a与副花纹组a’关于轮胎中心平面对称且相互交错。所述主花纹组a由中心花纹块1及胎肩花纹块2构成。同样，副花纹组a’由中心花纹块1’及胎肩花纹块2’构成。中心花纹块1与中心花纹块1’的周向两端呈直线形状，胎肩花纹块2与胎肩花纹块2’的周向两端由轮胎中心平面向胎面外侧的凸弧与凹弧连接形成弧状。该设计确保中心花纹块1、1’与胎肩花纹块2、2’自然过渡，提升轮胎花纹排水性能，确保轮胎花纹的牵引性能。

如图2所示：周向相邻的两个花纹单元之间用主横向花纹沟槽3间隔开。主横向花纹沟槽3的宽度s1由近心端向远心端逐渐增大。主横向花纹沟槽3的中心线l1的近心端与轮胎中心平面的夹角α设定为45°～60°，中心线l1的远心端与轮胎中心平面的夹角β设定为45°～70°。该设计可降低胎肩的排水阻力，提升轮胎花纹排水性能，提高轮胎花纹的牵引性能。

如图2、图3、图4所示：主花纹组a中，中心花纹块1的近心端沿着轮胎行驶反方向由轮胎中心平面向胎面轴向外侧倾斜延伸并与轮胎中心平面的夹角γ设定为2°～7°。夹角γ设定过小，不利于轮胎中心附近排水，夹角γ设定过大，中心花纹块1先接地端刚性将降低，轮胎耐久性能将降低。如图3所示，中心花纹块1近心端的周向先接地端设有第一过渡圆弧r1，中心花纹块1近心端的周向后接地端设有第二过渡圆弧r2，且r2>r1。第一过渡圆弧r1可确保中心花纹块1近心端的先接地端的花纹刚性，提高轮胎耐久性能，第二过渡圆弧r2可增强中心花纹块近心端的后接地端的排水性能。配合图5所示，中心花纹块1的近心端设有第一倾斜面5，第一倾斜面5的斜面深度h1为花纹深度h0的1/3～1/2，第一倾斜面5与花纹块接地面之夹角δ1设为45°～60°。中心花纹块1的远心端之周向先接地端设有第二倾斜面6，第二倾斜面6的斜面深度h2为花纹深度h0的1/3～1/2，第二倾斜面6与花纹块接地面的夹角δ2设为45°～60°。按以上要求设置第一倾斜面5和第二倾斜面6，可避免中心花纹块1的局部应力集中，提升轮胎花纹的耐久性能。若倾斜面的斜面深度h1、h2或夹角δ设定过大，中心花纹块1的边际效应将减弱，影响轮胎花纹牵引性能；若倾斜面的斜面深度h1、h2或夹角δ设定过小，轮胎花纹的耐久性能得不到有效提升。

如图2所示：主花纹组a与副花纹组a’轴向之间由中心花纹沟槽4间隔开。中心花纹沟槽4的宽度s2设定在7mm～12mm。s2宽度设计过小，将降低轮胎花纹破坏水膜的能力，降低轮胎排水性能；s2宽度设计过大，将降低花纹块刚性，进而降低轮胎花纹牵引性能和耐久性能。

如图4所示：中心花纹块1与胎肩花纹块2轴向之间设置有第一周向花纹沟槽7。中心花纹块1的远心端轴向边缘与胎肩花纹块2的近心端轴向边缘可设置为相互平行或者不平行。本实用新型将以相互平行的设计样式加以呈现。另如图7所示为中心花纹块1的远心端轴向边缘与胎肩花纹块2的近心端轴向边缘设置为不平行的实施例。第一周向花纹沟槽7上设有连接桥8，连接桥8的剖面结构如图6所示。连接桥8的高度h3设定为花纹深度h0的1/4～1/2，h3高度设定过大，将降低轮胎花纹排水性能；h3高度设定过小，将导致中心花纹块1、胎肩花纹块2局部刚性较弱，降低轮胎牵引性能和耐久性能。

如图2、图4所示：胎肩花纹块2的周向宽度由胎肩花纹块2的近心端向远心端先逐渐变小再逐渐变大，即s3>s4，s5>s4，避免胎肩花纹块2的整体刚性太强，同时确保主横向花纹沟槽3由轮胎中心平面至轮胎胎肩平顺过渡，提升轮胎花纹的排水性能和牵引性能。胎肩花纹块2的远心端设有副横向花纹沟槽9，副横向花纹沟槽9的宽度由近心端向远心端逐渐增大，远心端宽度s6设为7mm～12mm。s6宽度设计过小，将降低轮胎花纹排水性能，降低轮胎花纹牵引性能；s6宽度设计过大，将降低胎肩花纹块2的刚性，降低轮胎花纹耐久性能。副横向花纹沟槽9近心端与胎肩花纹块2远心端轴向边缘的轴向距离w1、胎肩花纹块2最小周向宽度s4处与胎肩花纹块2远心端轴向边缘的轴向距离w2两者的比值设为0.6～0.8。w1与w2比值过小，轮胎花纹的排水性能和牵引性能将降低；w1与w2比值过大，胎肩花纹块2最小周向宽度s6附近的花纹刚性将降低，降低轮胎花纹的耐久性能。

采用如图2所示的轮胎胎面花纹设计样式试制了竞赛卡丁车用轮胎并对它们进行性能测试并评价。通过安装有待测试轮胎的车辆在有积水的湿滑柏油路面线上行驶，采用驾驶员的感官评价轮胎的排水性能及牵引性能，并于行驶后目测观察花纹块的磨损破坏程度来评价轮胎的耐久性能，确认实施例排水性能、牵引性能及耐久性能均优于以往例。

通过测试结果可以确认采用此轮胎胎面花纹结构，能够确保轮胎在湿滑的柏油路面行驶时能发挥出优异的排水性能、牵引性能及耐久性能。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。