專(zhuān)利名稱(chēng):一種具有固定轉(zhuǎn)向的花紋輪胎的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有固定轉(zhuǎn)向的花紋輪胎，該輪胎的安裝具有固定方向。輪胎中心周向肋條及兩個(gè)縱向花紋溝槽組成胎面中心區(qū)域，由胎面中心區(qū)域向胎肩部位順勢(shì)延伸的S狀、C狀花紋溝槽分割而成為胎肩區(qū)域。在S狀和C狀溝槽形成之間，設(shè)有三條弓形花紋溝槽，連通縱向花紋溝槽和C形花紋溝槽，在靠近胎側(cè)邊緣部位設(shè)有一條僅連通S狀和C形花紋溝槽的弓形花紋溝槽。胎面花紋以S狀花紋溝槽和C狀花紋溝槽組合為單一節(jié)距，在不同節(jié)距花紋間隔的空白區(qū)域上，設(shè)有兩個(gè)弧形的尖刀狀花紋溝槽和防滑細(xì)溝槽。本實(shí)用新型有向花紋輪胎具有固定轉(zhuǎn)動(dòng)方向，不僅不影響輪胎接地性能，且能夠減小水流阻力，加快排水速度，提供優(yōu)異的濕地及積水路面的防滑性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種具有固定轉(zhuǎn)向的花紋輪胎

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種有向滾動(dòng)的花紋輪胎，確切地說(shuō)是仿生有向花紋輪胎，能夠通過(guò)降低水流阻力提升輪胎抗滑能力的花紋輪胎。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著行車(chē)速度的不斷提高，人們對(duì)乘車(chē)安全性、舒適性及操控性等提出了嚴(yán)格的要求，要求汽車(chē)不僅在干路面上具有優(yōu)異的操縱性能，同時(shí)對(duì)濕滑及積水路面的操縱穩(wěn)定提出了要求。近年來(lái)，歐盟頒布了 EC1222/2009《有關(guān)燃油效率及其他參數(shù)的輪胎標(biāo)簽》，明確提出有關(guān)輪胎濕路面抓著性能等級(jí)及噪聲等級(jí)等。與此類(lèi)似的法規(guī)在日本已開(kāi)始實(shí)施，美國(guó)也將于近期實(shí)施。我國(guó)的《綠色輪胎技術(shù)規(guī)范》即將頒布實(shí)施。
[0003]汽車(chē)行駛在積水路面，若輪胎與路面接觸區(qū)的花紋溝內(nèi)積水不能及時(shí)排出或無(wú)法排出時(shí)，接地區(qū)產(chǎn)生的動(dòng)水壓力將使輪胎與路面逐漸脫離接觸，直至發(fā)生“滑水”。此時(shí)，輪胎與路面附著性能急劇下降，車(chē)輛失去操控能力，嚴(yán)重影響行車(chē)安全。胎面花紋結(jié)構(gòu)型式是影響輪胎抗滑水性能的主要因素之一。其中，花紋溝主要起著引導(dǎo)和排水功能，花紋溝排水能力的大小直接影響到輪胎抗?jié)窕阅?。花紋溝內(nèi)水流速度越大，單位時(shí)間內(nèi)排水量越大，輪胎的抗滑水性能越高，發(fā)生滑水現(xiàn)象的臨界速度越大。為此，出現(xiàn)了多種方式的花紋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)利和文獻(xiàn)來(lái)提高輪胎抗滑水性能，如美國(guó)專(zhuān)利US 7806156 B2通過(guò)修改花紋布局來(lái)提高輪胎花紋抗滑水性能，美國(guó)專(zhuān)利US7290578 B2通過(guò)修改花紋塊結(jié)構(gòu)增加花紋排水能力的方式來(lái)提升輪胎抗滑水性能。中國(guó)專(zhuān)利200820114662.1通過(guò)對(duì)胎面花紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)提高花紋排水能力，中國(guó)專(zhuān)利201210085734.5提出了花紋溝壁面設(shè)置仿生非光滑結(jié)構(gòu)提升花紋溝水流通過(guò)能力。但是，上述技術(shù)措施主要針對(duì)胎面花紋局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)花紋整體結(jié)構(gòu)布局的措施相對(duì)較少，這樣對(duì)提升輪胎抗滑水性能的要求下略顯后勁不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型旨在提出一種具有固定轉(zhuǎn)向的花紋輪胎，能夠引導(dǎo)路面積水通過(guò)，同時(shí)降低水流通過(guò)時(shí)花紋溝槽壁面阻力，提高花紋溝排水量，從而降低胎面受到水流動(dòng)水壓力作用。該輪胎胎面在積水路面行駛時(shí)，可以提供良好的抗?jié)窕阅?，確保輪胎雨天行駛時(shí)車(chē)輛安全性。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:所述輪胎胎面分為花紋中心區(qū)域和胎肩區(qū)域；沿輪胎軸向?qū)挾确较蛏?，輪胎胎面中心設(shè)有一條沿輪胎周向的中央花紋肋條，占胎面軸向?qū)挾鹊?%-6%之間，中央花紋肋條的高度為8-10mm ;在中央花紋肋條左右兩側(cè)沿輪胎周向方向設(shè)有矩形花紋溝槽，矩形花紋溝槽的深度等同于中央花紋肋條的高度，占胎面軸向?qū)挾鹊?%-5%之間；中央花紋肋條和與此緊連的兩個(gè)矩形花紋溝槽組成胎面花紋中心區(qū)域，胎面花紋中心區(qū)域兩側(cè)的胎面部分為胎肩區(qū)域。在滾動(dòng)方向的接地前端，設(shè)有由胎面中心區(qū)域向胎肩區(qū)域延伸的S狀花紋溝槽，所述S狀花紋溝槽以中心花紋肋條為對(duì)稱(chēng)軸，對(duì)稱(chēng)的分布在兩側(cè)胎肩區(qū)域；S狀花紋溝槽由三個(gè)曲率半徑分別為Rl、R2、R3的圓弧組成的，Rl為210 — 215mm，R2為230— 235mm，R3為130— 135mm，曲率半徑為Rl的圓弧與矩形花紋溝槽以60°夾角相切，曲率半徑為Rl的圓弧長(zhǎng)度為胎面寬度的12% —15%，曲率半徑為R2的圓弧長(zhǎng)度為輪胎胎面寬度的26% — 28%，曲率半徑為R3的圓弧長(zhǎng)度為輪胎胎面寬度的16% —18% ；S狀花紋溝槽的寬度為6-8mm、深度為8_10mm ;在滾動(dòng)方向接地后端，沿中央花紋肋條距離S狀花紋溝槽的84mm位置上，設(shè)有由胎面中心區(qū)域向胎肩區(qū)域延伸的C狀花紋溝槽，C形花紋溝槽以中央花紋肋條為對(duì)稱(chēng)軸，對(duì)稱(chēng)的分布在兩側(cè)胎肩區(qū)域；C狀花紋溝槽由兩個(gè)曲率半徑分別為R4、R5的圓弧組成，R4為120mm — 125mm，R5為IlOmm — 115mm，曲率半徑為R4的圓弧與矩形花紋溝以75°夾角相切，曲率半徑為R4的圓弧的長(zhǎng)度為胎面寬度的18% — 20%，曲率半徑為R5的圓弧的長(zhǎng)度為胎面寬度的36% — 40% ；C狀花紋溝槽的寬度為6—8mm、深度為8— 1mm ;在S狀花紋溝槽4與C狀花紋溝槽5之間，設(shè)有四條弓形花紋溝槽，分別為弓形花紋溝槽A、弓形花紋溝槽B、弓形花紋溝槽C和弓形花紋溝槽D ;弓形花紋溝槽A的曲率半徑R6為35-40mm，寬度為4_6mm，深度為8_10mm ;弓形花紋溝槽B的曲率半徑R7為95-105mm，寬度為4_6mm，深度為8_10mm ;弓形花紋溝槽C的曲率半徑R8為240-250臟，寬度為4-6臟，深度為8_10mm ;弓形花紋溝槽D的曲率半徑R9為115_125mm，寬度為3-5mm，深度8-lOmm ;弓形花紋溝槽A、弓形花紋溝槽B、弓形花紋溝槽C的一端與胎面中心區(qū)域的矩形花紋溝槽相連通，并以圓滑過(guò)渡狀態(tài)與縱向花紋溝槽連接；弓形花紋溝槽A、弓形花紋溝槽B、弓形花紋溝槽C將S狀花紋溝槽和C狀花紋溝槽之間的胎面中心區(qū)域的矩形花紋溝槽分為四等份；弓形花紋溝槽A、弓形花紋溝槽B、弓形花紋溝槽C的另一端與C狀花紋溝槽相連通.
[0006]弓形花紋溝槽D的一端與S狀花紋溝槽交接于曲率半徑R3和曲率半徑R4的銜接區(qū)，另一端與C狀花紋溝槽相連接，該連接點(diǎn)距離輪胎胎側(cè)邊緣15-20mm ;在矩形花紋溝槽到弓形花紋溝槽D與C狀花紋溝槽連接點(diǎn)之間的C狀花紋溝槽部分弧長(zhǎng)上，弓形花紋溝槽A、弓形花紋溝槽B和弓形花紋溝槽C將該部分的C狀花紋溝槽的圓弧沿輪胎軸向?qū)挾人牡确荩?br> [0007]在沿輪胎滾動(dòng)方向上，C狀花紋溝槽和S狀花紋溝槽組成胎面花紋的一個(gè)單一節(jié)距；單一節(jié)距的長(zhǎng)度為輪胎外直徑的15-16%，整胎胎面花紋是以這個(gè)單一節(jié)距為基準(zhǔn)，周向等間距均勻分布在胎面區(qū)域；(:狀花紋溝槽和一個(gè)單一節(jié)距的S狀花紋溝槽之間的胎面設(shè)有一段胎肩空白區(qū)域.
[0008]在胎肩空白區(qū)域上，從胎面中心區(qū)域向胎肩區(qū)域設(shè)有兩個(gè)由尖刀狀花紋溝槽和防滑細(xì)刀槽組成的細(xì)溝槽，將胎肩空白區(qū)域的花紋塊分為三等份，防滑細(xì)刀槽與矩形花紋溝槽以75°夾角相切，防滑細(xì)刀槽的曲率半徑Rll為180-190mm，防滑細(xì)刀槽的圓弧長(zhǎng)度為胎面寬度的12%-14%，防滑細(xì)刀槽的寬度為為2 — 4mm，深度為3_5mm ;尖刀狀花紋溝槽從防滑細(xì)刀槽的一端一直延伸到輪胎胎側(cè)邊緣，其曲率半徑RlO與曲率半徑R9相等，寬度為6-8mm，深度為8_10mm ;尖刀狀花紋溝槽和防滑細(xì)刀槽組成的細(xì)溝槽以胎面中心肋條花紋為對(duì)稱(chēng)軸，對(duì)稱(chēng)的分布在兩側(cè)胎肩區(qū)域。
[0009]在滾動(dòng)方向上，靠近胎面中央花紋肋條的3條弓形溝槽與縱向花紋溝槽連通，有效起到接地區(qū)路面積水分流，增加花紋溝槽排水流量。在胎肩處僅連通S狀和C狀花紋溝槽的排水溝槽，該排水溝槽的存在能夠有效降低胎肩部位花紋塊的剛性，起到良好的轉(zhuǎn)向操控能力。在大的花紋塊上開(kāi)設(shè)排水溝槽的同時(shí)，能夠及時(shí)排除輪胎高速滾動(dòng)時(shí)花紋產(chǎn)生的能量，提高極佳的散熱特性?；y刀槽的存在，在有效散熱的前提下，能夠降低胎面花紋塊的剛性，提供足夠的抓地能力和車(chē)輛乘坐舒適性。其鋒利的溝槽邊緣，能夠迅速破壞水膜，保證輪胎的有效接地，提供輪胎在干、濕路面上的抓地力和穩(wěn)定性。
[0010]C狀花紋溝槽和S狀花紋溝槽組成胎面花紋的一個(gè)單一節(jié)距，整胎胎面花紋是以這個(gè)單一節(jié)距為基準(zhǔn)，周向等間距均勻分布在胎面區(qū)域；沿輪胎滾動(dòng)方向，C狀花紋溝槽和一個(gè)單一節(jié)距的S狀花紋溝槽之間的胎面設(shè)有一段胎肩空白區(qū)域；在胎監(jiān)空白區(qū)域上，設(shè)有從胎面中央向胎肩部位延伸的圓弧狀尖刀花紋溝槽，將胎肩部位大的花紋塊分成三個(gè)個(gè)小的花紋塊，并且在這個(gè)花紋塊上開(kāi)設(shè)有防滑的細(xì)刀槽，其中細(xì)刀槽的一端與胎面中央縱向花紋溝槽，一端與尖刀花紋溝槽連通，且二者的弧度一致。細(xì)刀槽深度為I一3mm，寬度為2— 3mm，尖刀狀的花紋溝深度等同于兩個(gè)弓形花紋溝深度，其寬度為胎肩花紋塊寬度的40% — 50%。細(xì)刀槽和尖刀花紋溝的存在主要是將胎面分離開(kāi)來(lái)，兼顧輪胎花紋抗滑水的同時(shí)，保證在輪胎承受載荷時(shí)，增加胎面花紋的承載力，提高輪胎的抓地能力，進(jìn)而提高輪胎在干濕地面的操作穩(wěn)定性。
[0011]胎肩花紋塊的周向分布的弓形花紋溝槽與胎面矩形花紋溝槽連接處設(shè)有凸起的加強(qiáng)筋，由矩形花紋溝槽向橫向花紋溝槽過(guò)渡，能夠加固胎肩部位花紋塊，降低滾動(dòng)阻力，提高抗沖擊能力和輪胎花紋的耐磨性。
[0012]花紋溝槽和花紋塊的優(yōu)化排列，結(jié)合花紋溝槽的結(jié)構(gòu)尺寸和角度，科學(xué)配置和膠料優(yōu)化，能夠保證花紋塊的硬度均等，使輪胎的抓地性能和轉(zhuǎn)向性能合理匹配，提高輪胎的綜合性能；增加輔助橫向花紋溝槽和溝槽的合理布局能夠有效地提高輪胎抗滑水性能和降低輪胎花紋溝噪聲；
[0013]本實(shí)用新型的具有固定轉(zhuǎn)向的花紋輪胎，主要通過(guò)增加與胎面中心縱向花紋溝相連通的周向花紋溝來(lái)改變接地區(qū)水流方向，降低水流阻力，提升排水速度，提高輪胎的抗滑水性能。同時(shí)，通過(guò)引導(dǎo)縱向花紋溝氣流分流作用，在提高輪胎花紋排水能力的同時(shí)降低縱向花紋溝氣柱共鳴噪聲，胎肩處橫向花紋的連通降低了泵吸噪聲產(chǎn)生，同時(shí)具有良好的制動(dòng)性能和操作穩(wěn)定性能，且外形美觀大方。

【附圖說(shuō)明】

[0014]圖1是本實(shí)用新型的輪胎胎面花紋結(jié)構(gòu)二維展開(kāi)圖。
[0015]圖中，1、中央花紋肋條；2、縱向花紋溝槽；3、輔助橫向花紋溝槽；4、S狀花紋溝槽；
5、C狀花紋溝槽；6、弓形花紋溝槽6 ;7，弓形花紋溝槽7 ;8，弓形花紋溝槽8 ;9、弓形花紋溝槽9 ; 10、尖刀狀花紋溝槽；11、防滑細(xì)刀槽；12、加強(qiáng)筋。

【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施本實(shí)用新型上述目的而采用的技術(shù)措施如下所述:
[0017]本實(shí)用新型有向花紋輪胎適應(yīng)于高性能運(yùn)動(dòng)轎車(chē)，安裝具有固定方向。
[0018]如圖1所示，輪胎胎面分為花紋中心區(qū)域和胎肩區(qū)域兩部分。其中，在花紋中心區(qū)域內(nèi)，沿輪胎軸向?qū)挾确较蛏?，輪胎胎面中心設(shè)有一條沿周向的中央花紋肋條1，中央花紋肋條I的寬度占胎面軸向?qū)挾鹊?%-6%之間，中央花紋肋條I的高度為8-10mm ;在中央花紋肋條I左右兩側(cè)沿輪胎周向方向設(shè)有極強(qiáng)排水功能的矩形花紋溝槽2，矩形花紋溝槽2的深度等同于中央花紋肋條I的高度，寬度占胎面軸向?qū)挾鹊?%-5%之間。中央花紋肋條I和與此緊連的兩個(gè)矩形花紋溝槽2組成胎面花紋中心區(qū)域，胎面花紋中心區(qū)域兩側(cè)的胎面部分為胎肩區(qū)域。
[0019]在滾動(dòng)方向的接地前端，設(shè)有由胎面中心區(qū)域向胎肩區(qū)域延伸的S狀花紋溝槽4 ；S狀花紋溝槽4以中心花紋肋條I為對(duì)稱(chēng)軸，對(duì)稱(chēng)的分布在兩側(cè)胎肩區(qū)域。S狀花紋溝槽4由三個(gè)曲率半徑分別為R1、R2、R3的圓弧組成的，Rl為210— 215mm，R2為230— 235mm，R3為130— 135mm，曲率半徑為Rl的圓弧與矩形花紋溝槽(2)以60°夾角相切，曲率半徑為Rl的圓弧長(zhǎng)度為胎面寬度的12% —15%，曲率半徑為R2的圓弧長(zhǎng)度為輪胎胎面寬度的26%—28%，曲率半徑為R3的圓弧長(zhǎng)度為輪胎胎面寬度的16% —18%。S狀花紋溝槽在輪胎周向方向上的寬度為6-8mm、深度為8_10mmo
[0020]如圖1所示，在滾動(dòng)方向接地后端，沿中央花紋肋條I距離S狀花紋溝槽4的84mm位置上，設(shè)有由胎面中心區(qū)域向胎肩區(qū)域延伸的C狀花紋溝槽5 ;C狀花紋溝槽5以中心花紋肋條I為對(duì)稱(chēng)軸，對(duì)稱(chēng)的分布在兩側(cè)胎肩區(qū)域。C狀花紋溝槽5由兩段曲率半徑分別為R4、R5的圓弧組成，R4為120mm — 125mm，R5為IlOmm — 115mm，曲率半徑為R4與矩形花紋溝槽2以75°夾角相切，曲率半徑為R4的圓弧的長(zhǎng)度為胎面寬度的18% — 20%，曲率半徑為R5的圓弧的長(zhǎng)度為胎面寬度的36% — 40% ；C狀花紋溝槽在輪胎周向方向上的寬度為6—8臟、深度為8— 10mnin
[0021]如圖1所示，在S狀花紋溝槽4和C狀花紋溝槽5以及與縱向矩形花紋溝槽2圍繞而成的魚(yú)尾鰭狀花紋塊上，設(shè)有四條弓形花紋溝槽，分別為弓形花紋溝槽6、弓形花紋溝槽7、弓形花紋溝槽8和弓形花紋溝槽9。弓形花紋溝槽6的曲率半徑R6為35-40mm，寬度為4-6_，深度為8-10_ ;弓形花紋溝槽7的曲率半徑R7為95_105_，寬度為4_6_，深度為8-10mm ;弓形花紋溝槽8的曲率半徑R8為240_250mm，寬度為4_6mm，深度為8_10mm ;弓形花紋溝槽9的曲率半徑R9為115-125mm，寬度為3_5臟，深度8_10mm ；
[0022]弓形花紋溝槽6、弓形花紋溝槽7和弓形花紋溝槽8的一端與胎面中央?yún)^(qū)域的矩形花紋溝槽2相連通，并以圓滑過(guò)渡狀態(tài)與縱向花紋溝槽2連接；弓形花紋溝槽6、弓形花紋溝槽7、弓形花紋溝槽8將S狀花紋溝槽4和C狀花紋溝槽之間的胎面中心區(qū)域的矩形花紋溝槽2分為四等份；同時(shí)，弓形花紋溝槽6、弓形花紋溝槽7和弓形花紋溝槽8的另一端與C狀花紋溝槽5相連通。
[0023]在S狀花紋溝槽4和C狀花紋溝槽5以及與縱向矩形花紋溝槽2圍繞而成的魚(yú)尾鰭狀花紋塊上，遠(yuǎn)離輪胎中央花紋肋條I的胎肩部位處，弓形花紋溝槽9的一端與S狀花紋溝槽交接于曲率半徑R3和曲率半徑R4的過(guò)渡處，另一端與C狀花紋溝槽5相連接，該連接點(diǎn)距離輪胎胎側(cè)邊緣15-20mm。在矩形花紋溝槽2到弓形花紋溝槽9與C狀花紋溝槽5連接點(diǎn)之間的C狀花紋溝槽5部分弧長(zhǎng)上，弓形花紋溝槽6、弓形花紋溝槽7和弓形花紋溝槽8將該部分的C狀花紋溝槽5的圓弧沿輪胎軸向?qū)挾人牡确荨Ｉ鲜鑫馋挔罨y塊上設(shè)置多個(gè)弓形花紋溝槽，不僅能夠起到切破水膜、分流縱向花紋溝流量的特點(diǎn)，提高輪胎抗滑水性能，而且能夠降低流體運(yùn)動(dòng)壓力，減小對(duì)空氣的壓縮作用，降低滾動(dòng)輪胎的高頻噪聲，給駕駛員提供安靜舒適、安全的行車(chē)環(huán)境，弓形花紋溝的存在不僅提高了輪胎的抗滑水性能，而且對(duì)花紋塊剛度也有優(yōu)化效果，有利于改善花紋變形，增加輪胎的行駛操控性和加速、制動(dòng)性能。
[0024]如圖1所示，在沿輪胎滾動(dòng)方向上，在沿輪胎滾動(dòng)方向上，C狀花紋溝槽5和S狀花紋溝槽4組成胎面花紋的一個(gè)單一節(jié)距；單一節(jié)距的長(zhǎng)度為輪胎外直徑的15-16%，整胎胎面花紋是以這個(gè)單一節(jié)距為基準(zhǔn)，周向等間距均勻分布在胎面區(qū)域。
[0025]如圖1所示，在C狀花紋溝槽5和一個(gè)單一節(jié)距的S狀花紋溝槽4之間的胎面設(shè)有一段胎肩空白區(qū)域；在胎肩空白區(qū)域上，設(shè)有從胎面中心區(qū)域向胎肩區(qū)域延伸的兩個(gè)尖刀狀花紋溝槽10和防滑細(xì)刀槽11，將胎肩區(qū)域的花紋分為三等份，間距為35mm。防滑細(xì)刀槽11與矩形花紋溝槽2以75°夾角相切，防滑細(xì)刀槽11的曲率半徑Rll為180_190mm，防滑細(xì)刀槽11的圓弧長(zhǎng)度為胎面寬度的12%-14%，防滑細(xì)刀槽11的寬度為2-4mm，深度為3-5mm ;尖刀狀花紋溝槽10從防滑細(xì)刀槽11的一端一直延伸到輪胎胎側(cè)邊緣，其曲率半徑RlO與曲率半徑R9相等，尖刀狀花紋溝槽10的寬度為6-8mm，深度為8_10mm。尖刀狀花紋溝槽10和防滑細(xì)溝槽11以胎面中心肋條花紋I為對(duì)稱(chēng)軸，對(duì)稱(chēng)的分布在兩側(cè)胎肩區(qū)域。上述尖刀狀溝槽10和防滑細(xì)溝槽11的存在，不但保證了胎肩部位能夠有效切破水膜排除積水，具有良好的濕滑路面操控性能和積水路面的抗滑水性能，而且細(xì)化了胎肩花紋塊，合理優(yōu)化了胎肩部位花紋塊的剛性分布，對(duì)改善輪胎轉(zhuǎn)向性能、降低噪聲均有直接的幫助。
[0026]如圖1所示，為降低滾動(dòng)輪胎行駛過(guò)程中噪音的產(chǎn)生，在中央花紋肋條I的一側(cè)上設(shè)有菱形狀的輔助橫向花紋溝槽3。輔助橫向花紋溝槽3的中心線與輪胎周向方向成10° -20°，輔助橫向花紋溝槽3沿輪胎周向方向上的長(zhǎng)度為3-5mm，沿輪胎軸向方向上的寬度為中央花紋肋條I寬度的30-50%，深度為中央花紋肋條I高度的80%-90%，。
[0027]如圖1所示，為使矩形花紋溝槽2內(nèi)的水流運(yùn)動(dòng)順暢，充分發(fā)揮胎面花紋溝槽的排水能力，S狀花紋溝槽4和C狀花紋溝槽5分別與胎面中心區(qū)域的矩形花紋溝槽2組成尖端的圓滑過(guò)渡，這樣能有效地對(duì)縱向花紋溝槽水流起到分流作用，增加花紋溝槽的排水能力，從而提高了濕地牽弓I力防止滑水現(xiàn)象。
[0028]如圖1所示，S狀花紋溝槽4、C狀花紋溝槽5以及弓形花紋溝槽6、弓形花紋溝槽7和弓形花紋溝槽8在與縱向矩形花紋溝槽2連接處設(shè)有加強(qiáng)筋12。加強(qiáng)筋12的高度為1-2_，在輪胎軸向方向上的寬度為3-5_。加強(qiáng)筋12的存在能夠加固胎肩部位花紋塊，降低滾動(dòng)阻力，提高抗沖擊能力和輪胎花紋的耐磨性針對(duì)本發(fā)明的技術(shù)原理，分別設(shè)計(jì)了在輪胎接地區(qū)具有相同花紋溝槽體積的花紋結(jié)構(gòu)，在水流速度相同的前提下，采用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)對(duì)不同花紋溝水流阻力和壁面動(dòng)水壓力進(jìn)行了數(shù)值仿真預(yù)測(cè)。
[0029]原始花紋結(jié)構(gòu)的壁面阻力系數(shù)相同來(lái)流狀態(tài)的水流，在經(jīng)相同花紋溝槽體積時(shí)，不同花紋設(shè)計(jì)的溝槽壁面受到的阻力系數(shù)(因?yàn)榛y結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，取其一半為研宄對(duì)象)；在相同水流狀態(tài)下，原始花紋結(jié)構(gòu)的壁面阻力系數(shù)為492.6，本發(fā)明的胎面花紋結(jié)構(gòu)壁面阻力系數(shù)為443.8，通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)本實(shí)用新型的有向花紋輪胎能夠有效降低了水流經(jīng)過(guò)時(shí)花紋溝槽壁面的阻力系數(shù)，提高了水流通過(guò)速度。
[0030]相同來(lái)流狀態(tài)的水流，在經(jīng)相同花紋溝槽體積時(shí)，不同花紋設(shè)計(jì)的溝槽壁面受到的動(dòng)水壓力(因?yàn)榛y結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，取其一半為研宄對(duì)象)；在相同水流狀態(tài)下，原始花紋結(jié)構(gòu)的壁面最大動(dòng)水壓力為89011.6Pa，本發(fā)明的胎面花紋結(jié)構(gòu)的壁面最大動(dòng)水壓力為78469.2Pa，通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的有向花紋輪胎能夠有效降低了水流經(jīng)過(guò)時(shí)花紋溝槽壁面受到的動(dòng)水壓力，減小了水流對(duì)輪胎的升力，提高了輪胎抗滑水性能。
[0031]本實(shí)用新型的有向花紋結(jié)構(gòu)能夠有效降低水流阻力系數(shù)，加快花紋溝水流通過(guò)速度，同時(shí)，降低了水流對(duì)花紋溝壁面的動(dòng)水壓力，降低了輪胎受到的水流沖擊力，提高了輪胎抗滑水性能。
【權(quán)利要求】
1.一種具有固定轉(zhuǎn)向的花紋輪胎，其特征在于，所述輪胎胎面分為花紋中心區(qū)域和胎肩區(qū)域；沿輪胎軸向?qū)挾确较蛏?，輪胎胎面中心設(shè)有一條沿輪胎周向的中央花紋肋條(1)，占胎面軸向?qū)挾鹊?%-6%之間，中央花紋肋條(I)的高度為8-10mm ;在中央花紋肋條(I)左右兩側(cè)沿輪胎周向方向設(shè)有矩形花紋溝槽(2)，矩形花紋溝槽(2)的深度等同于中央花紋肋條(I)的高度，占胎面軸向?qū)挾鹊?%-5%之間；中央花紋肋條(I)和與此緊連的兩個(gè)矩形花紋溝槽(2)組成胎面花紋中心區(qū)域，胎面花紋中心區(qū)域兩側(cè)的胎面部分為胎肩區(qū)域；在滾動(dòng)方向的接地前端，設(shè)有由胎面中心區(qū)域向胎肩區(qū)域延伸的S狀花紋溝槽(4)，所述S狀花紋溝槽(4)以中心花紋肋條(I)為對(duì)稱(chēng)軸，對(duì)稱(chēng)的分布在兩側(cè)胎肩區(qū)域；S狀花紋溝槽(4)由三個(gè)曲率半徑分別為Rl、R2、R3的圓弧組成的，Rl為210 — 215mm，R2為230—235mm，R3為130— 135mm，曲率半徑為Rl的圓弧與矩形花紋溝槽(2)以60°夾角相切，曲率半徑為Rl的圓弧長(zhǎng)度為胎面寬度的12% —15%，曲率半徑為R2的圓弧長(zhǎng)度為輪胎胎面寬度的26% — 28%，曲率半徑為R3的圓弧長(zhǎng)度為輪胎胎面寬度的16% —18% ；S狀花紋溝槽(4)的寬度為6-8mm、深度為8_10mm ;在滾動(dòng)方向接地后端，沿中央花紋肋條(I)距離S狀花紋溝槽(4)的84_位置上，設(shè)有由胎面中心區(qū)域向胎肩區(qū)域延伸的C狀花紋溝槽(5 )，C形花紋溝槽(5)以中央花紋肋條(I)為對(duì)稱(chēng)軸，對(duì)稱(chēng)的分布在兩側(cè)胎肩區(qū)域；C狀花紋溝槽(5)由兩個(gè)曲率半徑分別為R4、R5的圓弧組成，R4為120mm — 125mm，R5為I1mm — 115mm，曲率半徑為R4的圓弧與矩形花紋溝(2)以75°夾角相切，曲率半徑為R4的圓弧的長(zhǎng)度為胎面寬度的18% — 20%，曲率半徑為R5的圓弧的長(zhǎng)度為胎面寬度的36% — 40% ;(:狀花紋溝槽的寬度為6—8mm、深度為8—1mm ； 在S狀花紋溝槽(4 )與C狀花紋溝槽(5 )之間，設(shè)有四條弓形花紋溝槽，分別為弓形花紋溝槽A (6)、弓形花紋溝槽B7 (7)、弓形花紋溝槽CS (8)和弓形花紋溝槽D (9);弓形花紋溝槽A (6)的曲率半徑R6為35-40mm，寬度為4_6mm，深度為8_10mm ;弓形花紋溝槽B (7)的曲率半徑R7為95-105臟，寬度為4-6mm，深度為8_10mm ;弓形花紋溝槽C (8)的曲率半徑R8為240-250mm，寬度為4_6mm，深度為8_10mm ;弓形花紋溝槽D (9)的曲率半徑R9為115_125mm，寬度為 3_5mm，深度 8-1 Omm ； 弓形花紋溝槽A (6)、弓形花紋溝槽B (7)、弓形花紋溝槽C (8)的一端與胎面中心區(qū)域的矩形花紋溝槽(2)相連通，并以圓滑過(guò)渡狀態(tài)與縱向花紋溝槽2連接；弓形花紋溝槽A(6)、弓形花紋溝槽B(7)、弓形花紋溝槽C (8)將S狀花紋溝槽(4)和C狀花紋溝槽(5)之間的胎面中心區(qū)域的矩形花紋溝槽(2)分為四等份；弓形花紋溝槽A (6)、弓形花紋溝槽B(7)、弓形花紋溝槽C(8)的另一端與C狀花紋溝槽(5)相連通； 弓形花紋溝槽D (9)的一端與S狀花紋溝槽(4)交接于曲率半徑R3和曲率半徑R4的銜接區(qū)，另一端與C狀花紋溝槽(5)相連接，該連接點(diǎn)距離輪胎胎側(cè)邊緣15-20mm ;在矩形花紋溝槽(2 )到弓形花紋溝槽D (9 )與C狀花紋溝槽(5 )連接點(diǎn)之間的C狀花紋溝槽(5 )部分弧長(zhǎng)上，弓形花紋溝槽A (6)、弓形花紋溝槽B (7)和弓形花紋溝槽C (8)將該部分的C狀花紋溝槽(5)的圓弧沿輪胎軸向?qū)挾人牡确荩? 在沿輪胎滾動(dòng)方向上，C狀花紋溝槽(5)和S狀花紋溝槽(4)組成胎面花紋的一個(gè)單一節(jié)距；單一節(jié)距的長(zhǎng)度為輪胎外直徑的15-16%，整胎胎面花紋是以這個(gè)單一節(jié)距為基準(zhǔn)，周向等間距均勻分布在胎面區(qū)域；C狀花紋溝槽(5)和一個(gè)單一節(jié)距的S狀花紋溝槽(4)之間的胎面設(shè)有一段胎肩空白區(qū)域； 在胎肩空白區(qū)域上，從胎面中心區(qū)域向胎肩區(qū)域設(shè)有兩個(gè)由尖刀狀花紋溝槽(10)和防滑細(xì)刀槽(11)組成的細(xì)溝槽，將胎肩空白區(qū)域的花紋塊分為三等份，防滑細(xì)刀槽(11)與矩形花紋溝槽(2)以75°夾角相切，防滑細(xì)刀槽(11)的曲率半徑Rll為180-190mm，防滑細(xì)刀槽11的圓弧長(zhǎng)度為胎面寬度的12%-14%，防滑細(xì)刀槽(11)的寬度為為2 — 4mm，深度為3-5mm ;尖刀狀花紋溝槽(10)從防滑細(xì)刀槽(11)的一端一直延伸到輪胎胎側(cè)邊緣，其曲率半徑RlO與曲率半徑R9相等，寬度為6-8mm，深度為8_10mm ;尖刀狀花紋溝槽(10)和防滑細(xì)刀槽(11)組成的細(xì)溝槽以胎面中心肋條花紋(I)為對(duì)稱(chēng)軸，對(duì)稱(chēng)的分布在兩側(cè)胎肩區(qū)域。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有固定轉(zhuǎn)向的花紋輪胎，其特征在于，在所述花紋肋條(I)的一側(cè)上設(shè)有菱形狀的輔助橫向花紋溝槽(3);輔助橫向花紋溝槽(3)的中心線與輪胎周向方向成10° -20°，輔助橫向花紋溝槽(3)沿輪胎周向方向上的長(zhǎng)度為3-5mm，沿輪胎軸向方向上的寬度為中央花紋肋條(I)寬度的30-50%，深度為中央花紋肋條(I)高度的80%-90%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有固定轉(zhuǎn)向的花紋輪胎，其特征在于，所述S狀花紋溝槽(4)和C狀花紋溝槽(5)分別與胎面矩形花紋溝槽(2)成尖端的圓滑過(guò)渡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有固定轉(zhuǎn)向的花紋輪胎，其特征在于，所述防滑細(xì)刀槽(11)與縱向花紋溝槽(2)以圓滑過(guò)渡狀態(tài)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有固定轉(zhuǎn)向的花紋輪胎，其特征在于，所述S狀花紋溝槽(4)、C狀花紋溝槽(5)以及弓形花紋溝槽A (6)、弓形花紋溝槽B (7)和弓形花紋溝槽C(8)在與縱向矩形花紋溝槽(2)連接處設(shè)有加強(qiáng)筋(12)，加強(qiáng)筋(12)的高度為l_2mm，在輪胎軸向方向上的寬度為3-5mm。
【文檔編號(hào)】B60C11-117GK204278943SQ201420415408
【發(fā)明者】楊建 , 王國(guó)林, 周海超, 趙璠 [申請(qǐng)人]江蘇大學(xué)