CN109515072A - 一种提高冰雪地性能的雪地轮胎 - Google Patents

一种提高冰雪地性能的雪地轮胎 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种提高冰雪地性能的雪地轮胎,包括胎面,所述胎面是由若干个横向槽和胎面周向中轴线上且沿胎周向方向延伸开设的主沟槽相交叉划分的多个花纹块组成的,所述花纹块以胎面周向中轴线在胎面左右两侧对称交错布置,花纹块上开设有从外到内依次开设有倾斜角度为6°‑12°的胎肩沟槽、倾斜角度为5‑9°的副沟槽一和倾斜角度为24°‑30°的副沟槽二,胎肩沟槽与副沟槽一之间限定出花纹块一,副沟槽一与副沟槽二之间限定出花纹块二,副沟槽二与主沟槽之间限定出花纹块三,副沟槽一内设置有橡胶凸块。本发明通过对胎面花纹结构的改进,从而提高轮胎冰雪地抓地力、冰雪地通过性和操控性能,同时能够降低噪音。

Description

一种提高冰雪地性能的雪地轮胎
技术领域
本发明涉及轮胎技术领域,具体涉及一种提高冰雪地性能的雪地轮胎。
背景技术
随着汽车行业的蓬勃发展,人们生活水平的不断提高,对于轮胎性能的需求也越来越严苛,特别是轮胎在冰雪地路面上的性能需求。轮胎的抓地力是汽车在行驶时轮胎与路面发生微滑移,产生摩擦力,雪地胎通过胎面与地面之间的切割雪冰作用,产生相互摩擦力,从而产生抓地力,故雪地胎抓地力主要来自于胎面,而雪地胎的胎面主要由块状花纹块和细小刀槽组成,在配方一致的情况下,主要是通过花纹的设计包括花纹块、细小刀槽设计来提升雪地胎冰雪地抓地力。现有的雪地轮胎冰雪抓地力不够好,而且无法兼低噪音。
发明内容
本发明提供一种提高冰雪地性能的雪地轮胎,通过对胎面花纹的改进从而提高轮胎冰雪地的冰雪抓地力、冰雪地通过性和操控性能,同时能够降低噪音。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种提高冰雪地性能的雪地轮胎,包括胎面,所述胎面是由沿轮胎横向方向上延伸且沿轮胎周向等距开设的若干个横向槽和胎面周向中轴线上且沿胎周向方向延伸开设的主沟槽相交叉划分的多个花纹块组成的,所述花纹块以胎面周向中轴线在胎面左右两侧对称交错布置,花纹块上从外到内依次开设有倾斜角度为6°-12°的胎肩沟槽、倾斜角度为5°-9°的副沟槽一和倾斜角度为24°-30°的副沟槽二,胎肩沟槽与副沟槽一之间限定出花纹块一,副沟槽一与副沟槽二之间限定出花纹块二,副沟槽二与主沟槽之间限定出花纹块三。
进一步地,所述胎面周向中轴线左右两侧花纹块的错开距离a与花纹块的周向长度b之间具有1/3≤a/b≤2/3的关系。
进一步地,所述主沟槽、副沟槽一、副沟槽二分别与横向槽相连通。
进一步地,所述副沟槽一内设置有橡胶凸块。
进一步地,所述橡胶凸块设置在副沟槽一周向长度的1/3到2/3处,高度为2.6mm-6.7mm。
进一步地,所述横向槽的周向沟宽从主沟槽到胎肩处逐渐增大,横沟槽的周向沟宽为4.5mm-9mm,倾斜角度为30-45°。
进一步地,所述花纹块一沿横向宽度倾斜方向上开设有刀槽一和若干个刀槽二,刀槽一的周向沟宽为0.8-1.4mm,刀槽二的周向沟宽为0.4mm-0.6mm。
进一步地,所述花纹块二和花纹块三上沿横向宽度倾斜方向上开设有若干个刀槽三,刀槽三的周向沟宽为0.4mm-0.6mm。
进一步地,所述主沟槽为锯齿状。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
该提高冰雪地性能的雪地轮胎通过对胎面花纹结构的改进,从而提高轮胎冰雪地抓地力、冰雪地通过性和操控性能,同时能够降低噪音。
附图说明
图1为本发明雪地轮胎胎面结构图;
图2为本发明雪地胎整体结构图。
图中:1、胎面;2、横向槽;3、主沟槽;4、花纹块;5、胎肩沟槽;6、副沟槽一;7、副沟槽二;8、花纹块一;9、花纹块二;10、花纹块三;11、橡胶凸块;12、刀槽一;13、刀槽二;14、刀槽三。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
如图1所示,一种提高冰雪地性能的雪地轮胎,包括胎面1,胎面上开设有沿轮胎横向方向上延伸的横向槽2和胎面周向中轴线上且沿胎周向方向延伸开设的主沟槽3,横向槽在轮胎周向方向上依次等距开设有多个,若干个横向槽和主沟槽3相交叉划分的多个花纹块4,花纹块4以胎面周向中轴线在胎面左右两侧对称交错布置,胎面1周向中轴线左右两侧的花纹块交错距离a为花纹块的周向长度b的1/2,花纹块上开设有从外到内(即从胎面外侧到胎面内侧)依次开设有倾斜角度为9°的胎肩沟槽5、倾斜角度为7°的副沟槽一6和倾斜角度为27°的副沟槽二7,胎肩沟槽、副沟槽一和副沟槽二的倾斜方向均为相对于垂直状态进行倾斜,胎肩沟槽、副沟槽一、副沟槽二、主沟槽与横向槽相连通,主沟槽3和副沟槽一6的沟深为9mm,副沟槽二7的沟深为4mm,由于花纹块以胎面周向中轴线在胎面左右两侧对称交错布置,故胎面左右两侧的副沟槽一和副沟槽二均对称交错设置,由于胎面左右两侧(以周向中轴线划分左右两侧)花纹块完全对称一致设计时,在轮胎滚动过程中,轮胎同一部位接地时左右两侧的花纹块撞击噪音的频率是一致的,会产生共振,导致轮胎滚动噪音增大;各个沟槽设计成具有不同倾斜角度以及交错设置,使得形成的花纹块呈多样化,轮胎滚动接地时各个沟槽和花纹块产生的空气噪音均不一致,杜绝共振现象,降低噪音,另外各个沟槽的边界和不同位置、形状的花纹块会产生不同的应力,对冰雪地行驶时提供多样化的抓地力,使得轮胎更容易抓地,增加抓地力。
胎肩沟槽与副沟槽一之间限定出花纹块一8,副沟槽一与副沟槽二之间限定出花纹块二9,副沟槽二与主沟槽之间限定出花纹块三10,花纹块一8沿横向宽度倾斜方向上开设有刀槽一12和两个刀槽二13,刀槽一的周向沟宽为1mm,刀槽二的周向沟宽为0.5mm,两种不同刀槽的宽度,可使轮胎在行驶过程中切割冰雪的切割力始终处于动态变化的平衡中,从而提高轮胎冰雪地抓地力与操控性能,花纹块二9和花纹块三10上沿横向宽度倾斜方向上开设有若干个刀槽三14,刀槽三的周向沟宽为0.5mm,刀槽三的放置位置基本与花纹块二和花纹块三在轮胎横向方向的边界保持平行,即与轮胎周向(也就是轮胎滚动方向)近似垂直,在轮胎滚动时,这种近似垂直的分割花纹块二、花纹块三使得周向上应力达到最大,从而提高花纹块二、花纹块三的切割冰雪路面的作用,故刀槽三可大大增强花纹块二和花纹块三对冰雪路面的切割作用,由于刀槽一和刀槽二与花纹块一的倾斜角度一致,刀槽三与花纹块二、花纹块三的倾斜角度一致,在轮胎转向时,主要靠花纹块一来提供转向力,刀槽一、刀槽二与花纹块一的倾斜角度一致在转向时在周向上应力最大,可以提供最大的转向抓地力,更利于轮胎转向;而刀槽三与花纹块二、花纹块三的倾斜角度一致使得轮胎转向时胎面中间位置的周向上应力最大,提供了最大的周向抓地力;两者结合可使得轮胎在冰雪地路面上的操控性能大大提高。
主沟槽3为锯齿状,由于不同角度、位置的副沟槽一和副沟槽二的设计,使得通过副沟槽一、副沟槽二和主沟槽限定出的花纹块一、花纹块二和花纹块三,形状、位置不同,各沟槽设计成不同形状、角度、位置使得被各沟槽限定出的各个花纹块边界也会有不同的形状、角度、位置,在轮胎滚动接地时,各边界对冰雪路面的切割作用力也是多方向的且多样的,这样使得冰雪路面更容易被破坏成细小的碎粒,从而更利于轮胎排水排雪,提高轮胎冰雪地的通过性。
横向槽2的周向沟宽从主沟槽到胎肩处在4.5mm-9mm内逐渐增大,倾斜角度为45°,由于花纹块时是以胎面周向中轴线在胎面左右两侧对称交错布置,故形成花纹块四的横向槽呈倒V形,相比于横向槽边界为直线,横向槽在轮胎滚动时,不规则的沟槽边界使得切割应力多变,切割冰雪能力大大提高,同时使得进入横向槽内的冰雪可以靠滚动时的速度加惯性就很容易被排出横向槽之外,而采用直线横向槽则会使横向槽内的冰雪不能靠惯性和速度排出,时间一长,横向槽内积累的冰雪增多,使得横向槽不具有其原有的排水排雪性能,故本发明的横向槽可更容易切割冰雪,沟槽中的冰、雪也更容易的排出,提高轮胎冰雪地抓地力的同时也提高了轮胎冰雪地的通过性。
副沟槽一内设置有橡胶凸块11,橡胶凸块11设置在副沟槽一6周向长度的2/3处,高度为4mm,在行驶过程中,橡胶凸块可以有效的破坏冰面以及雪层,提高在冰雪地路面的抓地力,在冰面以及雪层较厚时,仅靠胎面表面的花纹块和沟槽不足以切割冰雪时,橡胶凸块可以在较深的深度时起到阻断冰面、雪层的作用,提高冰雪地的抓地力。
如图2所示,在胎面宽度上设置有依次平滑连接的三段弧长L1、L2和L3,L1+L2+L3=1/2TDW,其中弧长L1和胎面宽度TDW之间具有0.35≤L1/2TDW≤0.55的关系,弧长L2和胎面宽度TDW之间具有0.35≤L2/2TDW≤0.55的关系,弧长L1的弧半径R1和弧长L2的弧半径R2之间具有0.21≤R2/R1≤0.6的关系,弧长L3的弧半径R3和弧长L1的弧半径R1之间具有R3/R1≤0.4的关系,通过对弧长、半径的设计使得胎面接地宽度达到最优设计,达到最大的接地面积,配合胎面花纹结构,从而提供轮胎冰雪抓地力。
若干个横向槽和主沟槽3相交叉划分的多个花纹块4,由于花纹块4以胎面周向中轴线在胎面左右两侧对称交错布置,则胎面周向中轴线左右两侧的花纹块节数相同,相等节数的花纹块分布使得轮胎滚动一周碰撞噪音分布均匀,不易产生峰值,利于降低轮胎噪音,另外胎肩沟槽、副沟槽一、副沟槽二与横向槽相连通,无封闭回路,不会产生空气回音,空气沿着横向槽传播时,不会迎面碰撞到花纹块一、花纹块二和花纹块三的边界而导致空气回音,进而产生噪音,从而降低了噪音。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种提高冰雪地性能的雪地轮胎,包括胎面(1),所述胎面(1)是由沿轮胎横向方向上延伸且沿轮胎周向等距开设的若干个横向槽(2)和胎面周向中轴线上且沿胎周向方向延伸开设的主沟槽(3)相交叉划分的多个花纹块(4)组成的,其特征在于,所述花纹块(4)以胎面周向中轴线在胎面左右两侧对称交错布置,花纹块上从外到内依次开设有倾斜角度为6°-12°的胎肩沟槽(5)、倾斜角度为5°-9°的副沟槽一(6)和倾斜角度为24°-30°的副沟槽二(7),胎肩沟槽与副沟槽一之间限定出花纹块一(8),副沟槽一与副沟槽二之间限定出花纹块二(9),副沟槽二与主沟槽之间限定出花纹块三(10)。
2.根据权利要求1所述的提高冰雪地性能的雪地轮胎,其特征在于,所述胎面(1)周向中轴线左右两侧花纹块的错开距离a与花纹块的周向长度b之间具有1/3≤a/b≤2/3的关系。
3.根据权利要求1所述的提高冰雪地性能的雪地轮胎,其特征在于,所述主沟槽(3)、副沟槽一(6)、副沟槽二(7)分别与横向槽(2)相连通。
4.根据权利要求1所述的提高冰雪地性能的雪地轮胎,其特征在于,所述副沟槽一内设置有橡胶凸块(11)。
5.根据权利要求4所述的提高冰雪地性能的雪地轮胎,其特征在于,所述橡胶凸块(11)设置在副沟槽一(6)周向长度的1/3到2/3处,高度为2.6mm-6.7mm。
6.根据权利要求1所述的提高冰雪地性能的雪地轮胎,其特征在于,所述横向槽(2)的周向沟宽从主沟槽到胎肩处逐渐增大,横沟槽的周向沟宽为4.5mm-9mm,倾斜角度为30-45°。
7.根据权利要求1所述的提高冰雪地性能的雪地轮胎,其特征在于,所述花纹块一(8)沿横向宽度倾斜方向上开设有刀槽一(12)和若干个刀槽二(13),刀槽一的周向沟宽为0.8-1.4mm,刀槽二的周向沟宽为0.4mm-0.6mm。
8.根据权利要求1所述的提高冰雪地性能的雪地轮胎,其特征在于,所述花纹块二(9)和花纹块三(10)上沿横向宽度倾斜方向上开设有若干个刀槽三(14),刀槽三的周向沟宽为0.4mm-0.6mm。
9.根据权利要求1所述的提高冰雪地性能的雪地轮胎,其特征在于,所述主沟槽(3)为锯齿状。
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