專利名稱：全地形車用充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種運(yùn)用于全地形車(All Terrain Vehicle)的充氣輪胎結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著汽車市場(chǎng)的全面發(fā)展,全地形車(All Terrain Vehicle)作為一種新興的車輛類別越來越受到消費(fèi)者的關(guān)注，特別是運(yùn)動(dòng)型的全地形車。越來越多熱愛運(yùn)動(dòng)的消費(fèi)者將其作為一種娛樂休閑運(yùn)動(dòng)的首選車型。運(yùn)動(dòng)型的全地形車成為一種常用的競(jìng)技比賽娛樂用車，其比賽常用地形為沙地或泥地的軟路面地形。近幾年來，在比賽過程中，為縮短車手在比賽中所耗費(fèi)的時(shí)間，需要車輛提供較好的牽引性能。同時(shí)由于車手采用把手對(duì)全地形車進(jìn)行操控，輪胎的操控性能好壞將直接影響車手的疲勞程度與比賽表現(xiàn)。因此，全地形車的前輪設(shè)計(jì)必須兼顧操控性與牽引性。 考慮全地形車車輛在軟地形條件使用的特殊性，在比賽使用過程中，常因路面上較軟的沙泥集結(jié)在輪胎表面上，使得輪胎不能很好地表現(xiàn)出優(yōu)良的牽引性，影響車手在比賽中的表現(xiàn)。為縮短車手在比賽中所耗費(fèi)的時(shí)間，提供輪胎較好的牽引性能，常見的做法是將輪胎設(shè)計(jì)成具有較大的有效接地面積(輪胎正常行駛時(shí)，輪胎表面與地面接觸的陸地面積)或較大的花紋溝深度，如此可提升輪胎的牽引性能，但同時(shí)，易造成輪胎操縱反應(yīng)性變差、操控感變重的現(xiàn)象，反而不易提升車手的表現(xiàn)。例如若單純地增加花紋溝深度，雖可以增加輪胎的容泥空間，有效地提升輪胎的牽引性能，但是其大大的增加了輪胎的重量，這也增加了輪胎操控阻力。如此，按照上述的常見做法，在改善輪胎牽引性的同時(shí)，同時(shí)必然降低了其操控性。如何設(shè)計(jì)這類輪胎結(jié)構(gòu)，使其可以兼顧牽引性和操控性，是這類設(shè)計(jì)亟待解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有全地形車輪胎難以兼顧牽引性和操控性的問題，本實(shí)用新型提出全地形車用充氣輪胎，其技術(shù)方案如下所述花紋塊為所述胎面上凸出的塊狀者，其側(cè)面具有直立的至少兩組相對(duì)設(shè)置的凹槽；并且，按所述凹槽相對(duì)的方向，所述花紋塊具有一長軸和一短軸；并且在每個(gè)所述花紋塊頂部都具有擴(kuò)張槽；所述花紋塊按其在所述胎面上分布的區(qū)域分為中心花紋塊、肩部花紋塊和側(cè)面花紋塊；其中，所述中心花紋塊彼此之間在所述胎面上的周向間隔寬度與中心花紋塊的花紋深度的比值范圍為50%-120% ;所述肩部花紋塊的花紋深度與所述中心花紋塊的花紋深度比值范圍為80%-95% ;所述側(cè)面花紋塊的花紋深度與所述中心花紋塊的花紋深度比值范圍為15%-45%。作為本技術(shù)方案的一些優(yōu)選實(shí)施例，以下述的方式體現(xiàn)較佳實(shí)施例中，所述中心花紋塊其長軸與所述胎冠的中心線同向；所述肩部花紋塊其長軸相對(duì)其所在胎面的周向具有一第一夾角，其大小為12° -25。;所述側(cè)面花紋塊周向分布于所述胎面的側(cè)面，其長軸相對(duì)其所在胎面的周向具有與所述第一夾角同方向的一第二夾角，其大小為0° -10°。較佳實(shí)施例中，所述肩部花紋塊與所述胎面中心所在平面的距離與所述胎面的寬度的比值范圍為25%-45%。較佳實(shí)施例中，所述肩部花紋塊的軸向?qū)挾扰c所述胎面其花紋寬度的比值范圍為12%-23%。較佳實(shí)施例中，所述花紋塊的頂面具有沿所述長軸和短軸方向成型的十字凹槽；該十字凹槽將所述花紋塊的頂面分割為四個(gè)擴(kuò)張面，所述擴(kuò)張面的每一個(gè)至少具有一個(gè)所述擴(kuò)張槽。較佳實(shí)施例中，所述四個(gè)擴(kuò)張面的總面積與花紋塊頂面的總面積比值為 60%-90%。較佳實(shí)施例中，所述中心花紋塊、肩部花紋塊和側(cè)面花紋塊在所述胎面上的周向相互交錯(cuò)設(shè)置。較佳實(shí)施例中，所述花紋塊水平橫截面以所述長軸和短軸各自對(duì)稱。本實(shí)用新型技術(shù)方案帶來的有益效果是I.所有的花紋塊其牽引性基本由花紋塊本身獨(dú)立提供，使輪胎高速旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)在胎面上帶來除前向牽引外多余的側(cè)向牽引，使?fàn)恳院筒倏匦缘挠绊懸蛩氐玫接行Х蛛x，從而可以在不影響操控性的前提下針對(duì)花紋塊進(jìn)行獨(dú)特的設(shè)計(jì)而提升牽引性，改善了牽引性和操控性必然相互制約的情況。2.花紋塊在凸出于胎面的每一個(gè)面均具有良好的牽引性。連同交叉方向相對(duì)向的凹槽，使每一個(gè)花紋塊的牽引性得到較強(qiáng)的獨(dú)立而不需要彼此依賴。3.花紋塊的頂面的十字凹槽將花紋塊的頂面分割為四個(gè)擴(kuò)張面，并且擴(kuò)張面的每一個(gè)具有一個(gè)擴(kuò)張槽，使該花紋塊的形變能力較強(qiáng)，其擴(kuò)張形變得到規(guī)則處理，使單個(gè)花紋塊具有優(yōu)異的抓地性能，其獨(dú)立牽弓I性很強(qiáng)。
以下結(jié)合附圖
實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖I是本實(shí)用新型實(shí)施方式的胎面展開為平面時(shí)的示意圖；圖2是圖I所示實(shí)施方式輪胎體的橫截面示意圖；圖3是圖I所示實(shí)施方式其花紋塊的俯視圖；圖4是圖I所示實(shí)施方式的部分立體圖；圖5是圖I所示實(shí)施方式花紋塊的立體示意圖；圖6是本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式胎面展開為平面時(shí)的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖I是本實(shí)施方式全地形車用充氣輪胎的輪胎體其胎面2展開在平面時(shí)的俯視示意圖，此時(shí)，胎面2為一平面的形態(tài)，胎面2上具有多個(gè)花紋塊，包括三種，分別是中心花紋塊10、肩部花紋塊20和側(cè)面花紋塊30.所有的花紋塊其形態(tài)均為胎面2上凸出的塊狀，如圖3所示，本實(shí)施方式中每個(gè)花紋塊具有一長軸X和一短軸Y ;長軸X對(duì)應(yīng)的是在花紋塊上相對(duì)設(shè)置的直立的凹槽12所在的方向，并且長軸X所在的花紋塊尺度較花紋塊在短軸Y方向的尺度要大；短軸Y對(duì)應(yīng)的是相對(duì)設(shè)置的直立的凹槽11所在的方向；此長軸X和短軸Y的設(shè)置在于每一個(gè)花紋塊均可以在圖3中空心箭頭所示的兩個(gè)方向明顯地抓握底面。特別地，在每個(gè)花紋塊的頂面都有擴(kuò)張槽13，此擴(kuò)張槽13改善了每個(gè)花紋塊的抓地能力，使花紋塊在凸出于胎面2的每一個(gè)面均具有良好的牽引性。連同設(shè)置交叉方向相對(duì)向的凹槽11和12，使每一個(gè)花紋塊具有較強(qiáng)且獨(dú)立的牽引性，而不需要彼此依賴。本實(shí)施方式中，花紋塊均為同樣的形態(tài)。參照?qǐng)DI和圖2所示，中心花紋塊10周向分布在胎面2的胎冠5部分，其長軸與胎冠的中心線I同向；胎冠5乃是輪胎在全地形車上直線行進(jìn)時(shí)，其接觸地面的穩(wěn)定部分，基本上處于胎面2的中央?yún)^(qū)域；肩部花紋塊20周向分布于胎面2的胎肩6，其長軸相對(duì)其所在胎面的周向具有一第一夾角α，夾角的范圍是12° -25°，優(yōu)選為15° -20°，肩部花紋塊20所在的胎肩6部分乃是全地形車所有轉(zhuǎn)彎過程中會(huì)與地面接觸者，其第一夾角α的范圍設(shè)置可以明顯提升輪胎的牽引性，同時(shí)不會(huì)因?yàn)閮A斜過大而降低輪胎的靈敏度，從而不影響其操控性能。側(cè)面花紋塊30周向分布于胎面的側(cè)面7區(qū)域，其長軸相對(duì)其所在胎面的周向具有與所述第一夾角同方向的一第二夾角β，其范圍大小為0° -10°，優(yōu)選為0° -5°。該側(cè)面7區(qū)域的側(cè)面花紋塊30具有特殊的功能，使輪胎在坑道、車轍等凹陷不平的路面結(jié)構(gòu)上具有明顯的脫困能力，通過輪胎的旋轉(zhuǎn)·可以攀爬于凹陷中的內(nèi)壁，從而進(jìn)一步改善復(fù)雜路面上的牽引性，其第二夾角的范圍設(shè)置避免了輪胎在行進(jìn)過程中產(chǎn)生被外物干涉的現(xiàn)象，從而改善了其操控性。特別地，所有的花紋塊其牽引性基本由花紋塊本身獨(dú)立提供，使輪胎高速旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)在胎面上帶來除前向牽引外多余的側(cè)向牽引，使?fàn)恳院筒倏匦缘挠绊懸蛩氐玫接行Х蛛x，從而可以在不影響操控性的前提下針對(duì)花紋塊進(jìn)行獨(dú)特的設(shè)計(jì)而提升牽引性，改善了牽引性和操控性必然相互制約的情況。本實(shí)施方式中，根據(jù)地形的具體情況，中心花紋塊10彼此之間在胎面上的周向間隔寬度(Tl)與中心花紋塊10的花紋深度(Hl)的比值可以調(diào)整的范圍為50%-120%，尤其是70%-100%為佳。該比值的范圍設(shè)置一方面使本實(shí)施方式中中心花紋塊10之間的沙泥可以及時(shí)排除，進(jìn)一步提高牽引性；另一方面該比值可以避免高速行進(jìn)時(shí)輪胎的跳動(dòng)，從而明顯抑制了操控性變惡劣的可能，直接地使車手操控的舒適性得到提高。肩部花紋塊20的花紋深度Η2與中心花紋塊10的花紋深度Hl比值范圍為80%-95% ;其中，效果較好的范圍為85%-90%，此比值的范圍設(shè)置一方面確保輪胎在行進(jìn)過程中不會(huì)增加輪胎在行駛過程中與地面接觸的輪胎表面積，以至于影響輪胎的轉(zhuǎn)彎反應(yīng)性，另一方面避免了輪胎在行進(jìn)中產(chǎn)生的左右晃動(dòng)，改善了穩(wěn)定效果，從而進(jìn)一步提升其操控性能。側(cè)面花紋塊30的花紋深度Η3與中心花紋塊10的花紋深度Hl比值范圍為15%-45%，其中20%-30%為最佳范圍，如前所述，側(cè)面花紋塊30并不是接觸路面時(shí)間最長者，卻往往需要在關(guān)鍵時(shí)刻使輪胎脫困，所以，該比值的范圍設(shè)置一方面使輪胎的脫困性能良好，進(jìn)一步提升了牽引性，另一方面使輪胎不會(huì)受外物明顯的影響，保證合適的操控靈敏度，同時(shí)使輪胎的重量不會(huì)過重。除了上述花紋塊在花紋深度方面的參數(shù)外，合適的寬度參數(shù)也會(huì)很大地影響輪胎性能。如圖I和圖2所示，本實(shí)施方式中肩部花紋塊20與胎面中心所在平面的距離Τ3與胎面的寬度TW的比值范圍為25%-45%，優(yōu)選范圍為30%-35%，該比值的范圍設(shè)置明顯地決定了胎冠5的剛性，避免了胎冠5過強(qiáng)的剛性帶來的舒適性降低，同時(shí)抑制了 T3值過大帶來的高速晃動(dòng)的現(xiàn)象，保證了良好的操控性。而肩部花紋塊20的軸向?qū)挾萒2與胎面2其花紋寬度TWl的比值范圍為12%-23%。優(yōu)選范圍為15%-18%，該比值的范圍設(shè)置制約了輪胎側(cè)面的性能，若肩部花紋塊20的軸向?qū)挾萒2設(shè)計(jì)過小，則易降低肩部的軸向剛性，因而在輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可能無法發(fā)揮足夠的橫向力，影響輪胎的操控性能；若肩部花紋塊20的軸向?qū)挾萒2設(shè)計(jì)過大，則易降低肩部的周向剛性，使輪胎在軟形地形路面條件下行駛時(shí)無法獲得足夠的牽引性。如圖2所示，本實(shí)施方式的輪胎體的內(nèi)部具有一保氣層8和簾紗層9，其中保氣層8位于輪胎體的最內(nèi)層；簾紗層9位于保氣層8和輪胎體之間；并且，保氣層8和簾紗層9在輪胎體軸向的兩端均外翻卷包一鋼絲圈50后疊置于輪胎體內(nèi)部，構(gòu)成一緊湊的外胎系統(tǒng)。如圖4和圖5所示為本實(shí)施方式的的立體效果，花紋塊的頂面具有沿所述長軸X和短軸Y方向成型的十字凹槽15，該十字凹槽15與花紋頂面的距離可以為等值或不等值設(shè)計(jì)；花紋塊水平橫截面以長軸X和短軸Y各自對(duì)稱。該十字凹槽將花紋塊的頂面分割為四·個(gè)擴(kuò)張面14，四個(gè)擴(kuò)張面14的總面積與花紋塊頂面的總面積比值為60%-90%，此設(shè)計(jì)將增加花紋塊邊緣效應(yīng)，便于花紋塊切入泥土，有利于提升輪胎在軟地形路面下的牽引性能。每一個(gè)擴(kuò)張面14具有一個(gè)擴(kuò)張槽13，可見，該花紋塊的形變能力較強(qiáng)，其擴(kuò)張形變得到規(guī)則處理，使單個(gè)花紋塊具有優(yōu)異的抓地性能，其獨(dú)立牽引性很強(qiáng)。本實(shí)施方式中，中心花紋塊10、肩部花紋塊20和側(cè)面花紋塊30在胎面2上的周向相互交錯(cuò)設(shè)置，提高了高速行進(jìn)時(shí)的穩(wěn)定性。如圖6所示，本實(shí)用新型另一實(shí)施例方式的示意圖。本實(shí)施方式在每個(gè)花紋塊的頂面都有連續(xù)的擴(kuò)張槽13，此連續(xù)的擴(kuò)張槽13改善了每個(gè)花紋塊的抓地能力，使花紋塊在凸出于胎面2的每一個(gè)面均具有良好的牽引性。連同交叉方向相對(duì)向的凹槽11和12，使每一個(gè)花紋塊的牽引性得到較強(qiáng)的獨(dú)立而不需要彼此依賴。為了確認(rèn)本實(shí)用新型的效果，基于表I中列出的技術(shù)規(guī)格來試作全地形車前輪的充氣輪胎(尺寸AT21X7-10)，并對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試并評(píng)價(jià)。其評(píng)價(jià)方法是操控性、牽引性和總體性能是通過使用在以下條件并安裝有各測(cè)試輪胎的車輛在越野路線上行駛，并通過駕駛員的感官，分別以傳統(tǒng)例為5分的十分法評(píng)價(jià)操控性、牽引性和總體性能，數(shù)值越大性能越優(yōu)越。具體測(cè)試條件如下。輪輞5·5AT X10. O車輛排氣量450cc的全地形車測(cè)試風(fēng)壓45kPa測(cè)試地形硬質(zhì)林道、含樹根，巖石、泥地混合地形測(cè)試結(jié)果如下表I :表I
權(quán)利要求1.全地形車用充氣輪胎，包括一輪胎體和其胎面上固設(shè)的花紋塊，其特征在于 所述花紋塊為所述胎面上凸出的塊狀者，其側(cè)面具有直立的至少兩組相對(duì)設(shè)置的凹槽；并且，按所述凹槽相對(duì)的方向，所述花紋塊具有一長軸和一短軸；并且在每個(gè)所述花紋塊頂部都具有擴(kuò)張槽；所述花紋塊按其在所述胎面上分布的區(qū)域分為中心花紋塊、肩部花紋塊和側(cè)面花紋塊；其中， 所述中心花紋塊彼此之間在所述胎面上的周向間隔寬度與中心花紋塊的花紋深度的比值范圍為50%-120% ;所述肩部花紋塊的花紋深度與所述中心花紋塊的花紋深度比值范圍為80%-95% ;所述側(cè)面花紋塊的花紋深度與所述中心花紋塊的花紋深度比值范圍為15%-45%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述全地形車用充氣輪胎，其特征在于所述中心花紋塊其長軸與所述胎冠的中心線同向；所述肩部花紋塊其長軸相對(duì)其所在胎面的周向具有一第一夾角，其大小為12° -25。;所述側(cè)面花紋塊周向分布于所述胎面的側(cè)面，其長軸相對(duì)其所在胎面的周向具有與所述第一夾角同方向的一第二夾角，其大小為0° -10°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述全地形車用充氣輪胎，其特征在于所述肩部花紋塊與所述胎面中心所在平面的距離與所述胎面的寬度的比值范圍為25%-45%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述全地形車用充氣輪胎，其特征在于所述肩部花紋塊的軸向?qū)挾扰c所述胎面其花紋寬度的比值范圍為12%-23%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述全地形車用充氣輪胎，其特征在于所述花紋塊的頂面具有沿所述長軸和短軸方向成型的十字凹槽；該十字凹槽將所述花紋塊的頂面分割為四個(gè)擴(kuò)張面，所述擴(kuò)張面的每一個(gè)至少具有一個(gè)所述擴(kuò)張槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述全地形車用充氣輪胎，其特征在于所述中心花紋塊、肩部花紋塊和側(cè)面花紋塊在所述胎面上的周向相互交錯(cuò)設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述全地形車用充氣輪胎，其特征在于所述花紋塊以所述長軸和短軸各自對(duì)稱。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述全地形車用充氣輪胎，其特征在于所述四個(gè)擴(kuò)張面的總面積與花紋塊頂面的總面積比值為60%-90%。
專利摘要本實(shí)用新型公開了全地形車用充氣輪胎，包括一輪胎體和其胎面上固設(shè)的花紋塊，其特征在于所述花紋塊具有直立的兩組凹槽和一長軸及一短軸；并且在所述花紋塊頂部都具有擴(kuò)張槽；分為中心花紋塊、肩部花紋塊和側(cè)面花紋塊；中心花紋塊彼此之間在所述胎面上的周向間隔寬度與中心花紋塊的花紋深度的比值范圍為50%-120%；所述肩部花紋塊的花紋深度與所述中心花紋塊的花紋深度比值范圍為80%-95%；所述側(cè)面花紋塊的花紋深度與所述中心花紋塊的花紋深度比值范圍為15%-45%。輪胎高速旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)在胎面上帶來除前向牽引外多余的側(cè)向牽引，使?fàn)恳院筒倏匦缘挠绊懸蛩氐玫接行Х蛛x，從而可以在不影響操控性的前提下針對(duì)花紋塊進(jìn)行獨(dú)特的設(shè)計(jì)而提升牽引性。
文檔編號(hào)B60C11/03GK202727890SQ20122042549
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者陳秀雄 申請(qǐng)人:廈門正新橡膠工業(yè)有限公司