竞赛卡丁车用充气轮胎的制作方法

本实用新型涉及轮胎的技术领域，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能够正常地高速行驶，现有的竞赛卡丁车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，胎面上设计较多的周向花纹沟槽d0，在一定程度上可以确保轮胎在湿滑的柏油路面的排水性。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能就显得尤为重要。为获得较佳轮胎的排水性能，常会加大花纹沟槽的宽度，则容易造成花纹块刚性不足，影响轮胎行驶的操控反应性，同时也容易导致轮胎产生偏磨耗不良，最终影响轮胎的耐久性能。为增强花纹中心的耐久性能，需求胎面中心具有较大的接地陆比，防止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，反而导致排水性能下降。故现有湿滑柏油路面用的竞赛卡丁车轮胎性能较为单一，一般较注重轮胎的操控性能，而忽略轮胎的排水性能、操控性能及耐久性能的综合考量，无法满足竞赛卡丁车辆对轮胎的操控性能、排水性能和耐久性能的需求。

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一种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、操控性能及耐久性能的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，轮胎的胎面花纹关于轮胎中心平面对称设置，轮胎胎面花纹由多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关于轮胎中心平面对称构成，周向相邻的两个花纹单元之间用第一横向花纹沟槽间隔，第一横向花纹沟槽整体呈现倒v字形，主花纹组与副花纹组之间用第二横向花纹沟槽间隔，第二横向花纹沟槽整体呈现倒v字形，所述主花纹组由中心花纹块、第一中间花纹块、第一胎肩花纹块构成，中心花纹块与第一中间花纹块轴向之间设有第一周向花纹沟槽，第一中间花纹块与第一胎肩花纹块轴向之间设有第二周向花纹沟槽，所述副花纹组由第二中间花纹块、第二胎肩花纹块构成，第二中间花纹块关于轮胎中心平面对称，且在轴向之间形成中心花纹沟槽，第二中间花纹块与第二胎肩花纹块轴向之间设有第三周向花纹沟槽。第一横向花纹沟槽及第二横向花纹沟槽整体呈现倒v字形的设计可增强轮胎花纹的排水性能和操控性能。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，充分发挥其优异的操控性能、排水性能和耐久性能。

进一步，第二横向花纹沟槽中心线的近心端的轴向夹角与第二横向花纹沟槽中心线的远心端轴向夹角的差值不大于5°，该结构设定可确保第二横向花纹沟槽的平顺性，提升轮胎花纹的排水性能；第二中间花纹块的近心端周向夹角与第一中间花纹块的近心端周向夹角的差值为2°～8°，周向夹角差值设定过小，降低轮胎中心处排水性能，周向夹角差值设定过大，第一中间花纹块刚性减弱，降低轮胎耐久性能。

进一步，第一周向花纹沟槽在周向上连通第一横向花纹沟槽与第二横向花纹沟槽，确保轮胎花纹周向花纹沟槽在周向上的连续性，提升轮胎花纹的排水性能；第一周向花纹沟槽设定在轮胎花纹的中心区域内，以确保轮胎花纹具有良好的操控性能；中心花纹沟槽轴向两侧边缘为正八字形，正八字形中间花纹沟槽连通第二横向花纹沟槽与第一横向花纹沟槽，确保轮胎周向花纹沟槽在周向上的连续性，提升轮胎花纹的操控性能和排水性能。

进一步，中心花纹块的周向长度小于第一中间花纹块的周向长度，第一中间花纹块的周向长度小于第一胎肩花纹块的周向长度，第一胎肩花纹块的周向长度与第一中间花纹块的周向长度之差为2mm～5mm，第一中间花纹块的周向长度与中心花纹块的周向长度之差为2mm～5mm。该设定可确保第一横向花纹沟槽和第二横向花纹沟槽由轮胎中心平面向轴向两侧顺滑过渡，提升轮胎花纹操控性能和排水性能。

进一步，中心花纹块的最大轴向宽度与轮胎花纹中心区域宽度的比值设定在0.6～0.7，第二中间花纹块的周向长度与第二胎肩花纹块的周向长度的比值为0.5～0.7，保证轮胎中心区域具有足够的接地面积，确保轮胎中心花纹排水性能与操控性能之间的平衡。

进一步，中心花纹块先接地端两侧设有倾斜面，倾斜面可降低中心花纹块先接地端的刚性，提升轮胎花纹的排水性能和操控性能。倾斜面与轮胎轴向夹角设为20°～40°，倾斜面与轮胎轴向夹角设定过大，中心花纹块先接地端的刚性下降过大，降低轮胎花纹的耐久性能，倾斜面与轮胎轴向夹角设定过小，轮胎花纹的排水性能和操控性能提升不明显。倾斜面的轴向宽度与中心花纹块先接地端一半花纹的轴向宽度的比值设定为0.6～0.8，倾斜面的轴向宽度与中心花纹块先接地端一半花纹的轴向宽度的比值设定过大，中心花纹块先接地端的刚性下降过大，降低轮胎花纹的耐久性能，倾斜面的轴向宽度与中心花纹块先接地端一半花纹的轴向宽度的比值比值设定过小，轮胎花纹的排水性能和操控性能提升不明显。倾斜面与中心花纹块的轴向侧面相交处设有斜切面。

进一步，第一中间花纹块的先接地端和后接地端为凸弧，第一胎肩花纹块的先接地端和后接地端为凹弧，第一胎肩花纹块的凹弧与第一中间花纹块的凸弧顺滑过渡，提升轮胎花纹的排水性能；第二中间花纹块的先接地端和后接地端采用凸弧设计，第二胎肩花纹块的先接地端和后接地端采用凹弧设计，并与第二中间花纹块的先接地端和后接地端凸弧顺滑过渡。

进一步，第一胎肩花纹块上设有第三横向花纹沟槽，第二胎肩花纹块上设有第四横向花纹沟槽。

进一步，中心花纹沟槽的轴向宽度由先接地端到后接地端逐渐变大，且中心花纹沟槽的轴向宽度与第一周向花纹沟槽轴向宽度的比值为1～2。中心花纹沟槽的轴向宽度与第一周向花纹沟槽轴向宽度的比值设定过小，第一周向花纹沟槽轴向宽度将过大，降低轮胎花纹的耐久性能，中心花纹沟槽的轴向宽度与第一周向花纹沟槽轴向宽度的比值设定过大，第一周向花纹沟槽轴向宽度将过小，降低轮胎花纹的排水性能。

进一步，第三周向花纹沟槽设置在轮胎花纹中心区域轴向之外，且第三周向花纹沟槽在轴向上位于第一周向花纹沟槽和第二周向花纹沟槽之间，第一周向花纹沟槽、第二周向花纹沟槽、第三周向花纹沟槽在轮胎轴向上相互错开一定距离，避免轮胎花纹在周向上形成弱刚性区域，提升轮胎花纹排水性能的同时确保轮胎花纹的耐久性能。

附图说明

图1为现有竞赛卡丁车用充气轮胎的胎面花纹展开示意图。

图2为本实用新型轮胎胎面花纹的一种实施例展开示意图。

图3为本实用新型轮胎胎面花纹的一种实施例单一花纹单元展开示意图。

图4为本实用新型轮胎胎面花纹的一种实施例主花纹组展开示意图。

图5为本实用新型轮胎胎面花纹的一种实施例副花纹组展开示意图。

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。虚线之间的花纹区域定义为中心区域，中心区域宽度s1为轮胎花纹总宽度s0的1/3。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充气轮胎。如图2及图3所示，所述轮胎的胎面花纹关于轮胎中心平面cl对称设置。轮胎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a和副花纹组b关于轮胎中心平面对称构成。即：所述轮胎花纹由主花纹组a与副花纹组b关于轮胎中心平面对称后，再沿着轮胎周向依次交替排列而成。周向相邻的两个花纹单元之间用第一横向花纹沟槽t1间隔开，第一横向花纹沟槽t1整体呈现倒v字形，且v字形的尖部朝向轮胎滚动方向的先接地端。倒v字形设计可增强轮胎花纹的排水性能和操控性能。周向相邻的主花纹组a与副花纹组b之间用第二横向花纹沟槽t2间隔开，第二横向花纹沟槽t2整体呈现倒v字形，且v字形的尖部朝向轮胎滚动方向的先接地端。倒v字形设计可增强轮胎花纹的排水性能和操控性能。第一横向花纹沟槽t1与第二横向花纹沟槽t2在轴向上都贯穿整个花纹。第二横向花纹沟槽t2中心线的近心端的轴向夹角α，第二横向花纹沟槽t2中心线的远心端的轴向夹角β，夹角β与夹角α的差值不大于5°，该结构设定可确保第二横向花纹沟槽t2的平顺性，提升轮胎花纹的排水性能。

如图2、图3、图4所示，所述主花纹组a由中心花纹块1、第一中间花纹块2、第一胎肩花纹块3构成。中心花纹块1与第一中间花纹块2轴向之间设有第一周向花纹沟槽d1。第一周向花纹沟槽d1在周向上连通第一横向花纹沟槽t1与第二横向花纹沟槽t2，确保轮胎花纹周向花纹沟槽在周向上的连续性，提升轮胎花纹的排水性能。第一周向花纹沟槽d1设定在轮胎花纹的中心区域内，以确保轮胎花纹具有良好的操控性能。第一中间花纹块2与第一胎肩花纹块3轴向之间设有第二周向花纹沟槽d2。第二周向花纹沟槽d2在周向上连通第一横向花纹沟槽t1与第二横向花纹沟槽t2，提升轮胎花纹的排水性能。中心花纹块1的周向长度为l1，第一中间花纹块2的周向长度为l2，第一胎肩花纹块3的周向长度为l3，设定l1<l2<l3，第一胎肩花纹块3的周向长度l3与第一中间花纹块2的周向长度l2之差为2mm～5mm。第一中间花纹块2的周向长度l2与中心花纹块1的周向长度l1之差为2mm～5mm。该设定可确保第一横向花纹沟槽t1和第二横向花纹沟槽t2由轮胎中心平面向轴向两侧顺滑过渡，提升轮胎花纹操控性能和排水性能。

如图2、图3、图4所示，中心花纹块1的最大轴向宽度s2与轮胎花纹中心区域宽度s1的比值s2/s1设定在0.6～0.7，保证轮胎中心区域具有足够的接地面积，确保轮胎中心花纹排水性能与操控性能之间的平衡。中心花纹块1先接地端两侧设有倾斜面q1，倾斜面q1可降低中心花纹块1先接地端的刚性，提升轮胎花纹的排水性能和操控性能。倾斜面q1与轮胎轴向夹角γ设为20°～40°，倾斜面q1与轮胎轴向夹角γ设定过大，中心花纹块1先接地端的刚性下降过大，降低轮胎花纹的耐久性能，倾斜面q1与轮胎轴向夹角γ设定过小，轮胎花纹的排水性能和操控性能提升不明显。倾斜面q1的轴向宽度w1与中心花纹块1先接地端一半花纹的轴向宽度w2的比值设定为0.6～0.8，倾斜面q1的轴向宽度w1与中心花纹块1先接地端一半花纹的轴向宽度w2的比值设定过大，中心花纹块1先接地端的刚性下降过大，降低轮胎花纹的耐久性能，倾斜面q1的轴向宽度w1与中心花纹块1先接地端一半花纹的轴向宽度w2的比值设定过小，轮胎花纹的排水性能和操控性能提升不明显。倾斜面q1与中心花纹块1的轴向侧面q2相交处设有斜切面x1，降低中心花纹块1先接地端横向刚性，提升轮胎操控性能。

如图4所示，第一中间花纹块2的先接地端和后接地端采用凸弧设计，第一胎肩花纹块3的先接地端和后接地端采用凹弧设计，第一胎肩花纹块3的凹弧设计与第一中间花纹块2的凸弧设计顺滑过渡，提升轮胎花纹的排水性能。第一胎肩花纹块3上设有第三横向花纹沟槽t3。

如图3、图5所示，所述副花纹组b由第二中间花纹块5及轴向外侧的第二胎肩花纹块6构成。第二中间花纹块5的周向长度为l4，第二胎肩花纹块6的周向长度为l5，第二中间花纹块5的周向长度l4与第二胎肩花纹块6的周向长度l5的比值为0.5～0.7。第二中间花纹块5关于轮胎中心平面对称后，在轴向之间形成中心花纹沟槽d3。中心花纹沟槽d3轴向两侧边缘为正八字形，正八字形中间花纹沟槽d3连通第二横向花纹沟槽t2与第一横向花纹沟槽t1，确保轮胎周向花纹沟槽在周向上的连续性，提升轮胎花纹的操控性能和排水性能。中心花纹沟槽d3的轴向宽度s3由先接地端到后接地端逐渐变大，且中心花纹沟槽d3的轴向宽度s3与第一周向花纹沟槽d1的轴向宽度s4的比值为1～2。s3/s4的比值设定过小，第一周向花纹沟槽d1的轴向宽度s4将过大，降低轮胎花纹的耐久性能。s3/s4的比值设定过大，第一周向花纹沟槽d1的轴向宽度s4将过小，降低轮胎花纹的排水性能。第二中间花纹块5的远心端与第二胎肩花纹块6的近心端轴向之间设有第三周向花纹沟槽d4，第三周向花纹沟槽d4设置在轮胎花纹中心区域轴向之外，且第三周向花纹沟槽d4在轴向上位于第一周向花纹沟槽d1和第二周向花纹沟槽d2之间，第一周向花纹沟槽d1、第二周向花纹沟槽d2、第三周向花纹沟槽d4在轮胎轴向上相互错开一定距离，避免轮胎花纹在周向上形成弱刚性区域，提升轮胎花纹排水性能的同时确保轮胎花纹的耐久性能。

如图5所示，第二中间花纹块5的近心端周向夹角δ1与第一中间花纹块2的近心端周向夹角δ2的差值为2°～8°，第二中间花纹块5的近心端周向夹角δ1与第一中间花纹块2的近心端周向夹角δ2的差值设定过小，降低轮胎中心处排水性能，第二中间花纹块5的近心端周向夹角δ1与第一中间花纹块2的近心端周向夹角δ2的差值设定过大，第一中间花纹块2刚性减弱，降低轮胎耐久性能。第二中间花纹块5的先接地端和后接地端采用凸弧设计。第二胎肩花纹块6的先接地端和后接地端采用凹弧设计，并与第二中间花纹块5的先接地端和后接地端凸弧顺滑过渡。第二胎肩花纹块6上设有第四横向花纹沟槽t4。

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操控性能及排水性能，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，确认实施例的操控性、排水性及耐久性均优于以往例。

通过测试结果可以确认采用此轮胎胎面花纹设计方式，能够确保轮胎在湿滑的柏油路面高速行驶时能发挥出优异的操控性能、排水性能及耐久性能。

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。