本發(fā)明涉及一種輪胎胎面花紋結(jié)構(gòu)，特別指使用于軟雪地的輕型全地形車輪胎胎面花紋結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)的全地形車市場發(fā)展迅猛，因其使用地形較為廣泛而受到廣大消費者的青睞。全地形車一般可用于沙地、林地、巖石等常規(guī)越野路面行駛，如今在雪地上駕駛?cè)匦诬囈渤蔀橐环N新的娛樂項目，這就要求車輛所配套的輪胎能滿足雪地的使用性能，特別是雪地的牽引性。現(xiàn)有全地形車所配套輪胎的胎面一般為塊狀花紋，為滿足雪地行駛的牽引性，常在花紋塊上鑲嵌有若干個雪釘或者增設(shè)若干個刀槽花紋。在花紋塊上鑲嵌有若干個雪釘后，當(dāng)輪胎于雪地行駛時通過雪釘嵌入硬化后的雪地，避免輪胎打滑以發(fā)揮良好的牽引性能。為實現(xiàn)雪釘與花紋塊之間的良好結(jié)合，要求花紋塊具有足夠的寬度和強度以滿足鑲釘?shù)男枨?，這將大大增加輪胎的重量。同樣，在花紋塊上增設(shè)若干個刀槽花紋后，當(dāng)輪胎在雪地行駛過程中可通過刀槽花紋的形變產(chǎn)生多邊緣效應(yīng)，從而提高其牽引性能，但這也同樣要求花紋塊具有足夠的寬度和強度以防止花紋塊破壞的現(xiàn)象，這也會增加輪胎的重量。此外，鑲嵌有若干個雪釘或者增設(shè)若干個刀槽花紋的輪胎在表層松軟的雪地上行駛時，因其花紋塊寬度較大、陸比較高，行駛時無法通過自身花紋塊的優(yōu)勢實現(xiàn)快速、有效切入松軟雪地來體現(xiàn)良好的牽引性能。然而，輕型全地形車的排量有限，無法驅(qū)動較大重量的鑲嵌雪釘或者增設(shè)刀槽花紋的輪胎，同時也無法利用自身條件迫使輪胎胎面花紋撥開表層松軟的雪質(zhì)后嵌入下層硬化的雪地，影響雪地的正常行駛?？傮w來說，通過在花紋塊上鑲嵌雪釘和增設(shè)刀槽花紋都無法滿足輕型全地形車在松軟雪地的牽引性能需求。

另外，在國內(nèi)專利cn03108964.x公開了一種冰雪地上行駛的防滑輪胎，其采用輪胎、防滑件和環(huán)形底板所組成。雖然其具有上端呈銳角或錐形并凸出于輪胎表面的防滑件以使輪胎在轉(zhuǎn)動中不斷切入雪地發(fā)揮防滑效果，滿足雪地性能的要求，但是此防滑件采用金屬等復(fù)合材料制作，其與輪胎橡膠之間的結(jié)合強度無法有效保證，最終影響了該輪胎在雪地行駛的耐久性。在全地形車所使用的輪胎中亦有采用類似專利cn03108964.x的橡膠胎面花紋來使用在流動性強的沙地路況上，但此類輪胎使用在雪地時，花紋塊強度不足，耐久性也不佳。

因此，一般的全地形車輪胎常無法滿足輕型全地形車松軟的雪地上行駛時的耐久性和牽引性能的整體要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種軟雪地用的輕型全地形車輪胎胎面花紋結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)確保輪胎在松軟雪地行駛耐久性的同時提升輪胎的牽引性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種軟雪地用輕型全地形車輪胎胎面花紋結(jié)構(gòu)，該輪胎胎面由沿輪胎周向呈均勻分布的若干個花紋單元構(gòu)成，各花紋單元包括依次沿輪胎胎面中心對稱并交替連接設(shè)置的花紋塊，每個花紋塊包括由胎面中心向胎肩沿行駛前進相反方向傾斜延伸的內(nèi)傾部、與內(nèi)傾部的延伸方向相反的外傾部、在內(nèi)傾部和外傾部的交聯(lián)處形成沿輪胎前進相反方向凸出并呈曲面的內(nèi)連接部、軸向延伸的邊軸部以及在外傾部與邊軸部交聯(lián)處形成沿輪胎前進方向凸出并呈曲面的外連接部；每個花紋塊內(nèi)傾部的起端相互交聯(lián)在相鄰花紋塊的內(nèi)傾部的后接地邊緣上。

胎面中心兩側(cè)的交聯(lián)距離與胎面寬度的比值為0.15～0.3。

所述花紋塊的外傾部的寬度小于或等于花紋塊的內(nèi)連接部的寬度，同樣花紋塊的內(nèi)傾部的寬度小于或等于花紋塊的內(nèi)連接部的寬度；所述花紋塊的內(nèi)傾部的寬度、外傾部的寬度分別為3mm～15mm。

所述花紋塊的內(nèi)傾部延伸的軸向角度為20°～45°；花紋塊的外傾部延伸的軸向角度為20°～45°。

所述花紋塊的內(nèi)傾部的軸向長度與花紋塊的外傾部的軸向長度的比值為1.0～2.5。

所述花紋塊的內(nèi)連接部的先接地端圓弧半徑為10mm～50mm。

所述花紋塊的內(nèi)連接部距胎面中心平面的距離與胎面寬度的比值為0.15～0.3。

所述花紋塊的內(nèi)連接部的先接地端邊緣的壁面角度為0°～8°，內(nèi)連接部的后接地端邊緣的壁面角度為10°～20°。

所述花紋塊的外連接部后接地端的圓弧半徑為5mm～30mm；所述花紋塊的外連接部距胎面中心平面的距離與胎面寬度的比值為0.3～0.5。

所述花紋塊的內(nèi)傾部的起端與相鄰花紋塊的內(nèi)傾部的后接地邊緣相互交聯(lián)的軸向過渡圓角半徑為3mm～15mm。

采用上述方案后，本發(fā)明軟雪地用的輕型全地形車輪胎的胎面花紋結(jié)構(gòu)，其胎面由沿輪胎周向呈均勻分布的若干個花紋單元構(gòu)成，各花紋單元包括依次沿輪胎胎面中心對稱并交替連接設(shè)置的花紋塊，每個花紋塊包括傾斜延伸的內(nèi)傾部、與內(nèi)傾部的延伸方向相反的外傾部、在內(nèi)傾部和外傾部的交聯(lián)處形成沿輪胎前進相反方向凸出并呈曲面的內(nèi)連接部、軸向延伸的邊軸部以及在外傾部與邊軸部交聯(lián)處形成沿輪胎前進方向凸出并呈曲面的外連接部；每個花紋塊內(nèi)傾部的起端相互交聯(lián)在相鄰花紋塊的內(nèi)傾部的后接地邊緣上。胎面中心兩側(cè)彼此相互交聯(lián)的花紋塊可增強花紋塊的整體強度，確保輪胎行駛的耐久性，而內(nèi)傾部與外傾部在胎面中心一側(cè)形成三角形的花紋接地邊緣，有效地降低輪胎花紋塊切入軟雪地的阻力，實現(xiàn)輪胎牽引性能的提升。

附圖說明

圖1為本發(fā)明輪胎胎面花紋前視示意圖；

圖2為本發(fā)明輪胎胎面花紋立體示意圖；

圖3為本發(fā)明輪胎胎面花紋展開示意圖；

圖4為本發(fā)明輪胎行駛時胎面兩側(cè)積雪方向及花紋塊剪切受力圖；

圖5為圖3中a-a’向剖視圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖解釋本發(fā)明的實施方式：

如圖1、2、3所示，本發(fā)明揭示了一種軟雪地用的輕型全地形車輪胎胎面花紋結(jié)構(gòu)，該輪胎胎面1由沿輪胎周向呈均勻分布的若干個花紋單元構(gòu)成，各花紋單元包括依次沿輪胎胎面中心對稱并交替連接設(shè)置的花紋塊10，每個花紋塊10包括傾斜延伸的內(nèi)傾部11、曲面的內(nèi)連接部12、傾斜延伸的外傾部13、曲面的外連接部14和軸向延伸的邊軸部15。每個花紋塊10的內(nèi)傾部11的起端11a相互交聯(lián)在相鄰花紋塊10的內(nèi)傾部11的后接地邊緣上。當(dāng)輪胎在軟雪地路面行駛時，胎面中心兩側(cè)彼此相互交聯(lián)的花紋塊10可增強花紋塊10的整體強度，確保輪胎行駛的耐久性。胎面中心兩側(cè)的交聯(lián)距離a1與胎面寬度tw的比值為0.15～0.3。如此可有效保證胎面中心附近的強度，確保輪胎行駛的耐久性。

為提升輪胎在軟雪地上的牽引性能，花紋塊10的內(nèi)傾部11由胎面中心向胎肩沿行駛前進相反方向傾斜延伸，花紋塊10的外傾部13與內(nèi)傾部11的延伸方向相反，即由胎面中心向胎肩沿行駛前進方向傾斜延伸，同時在花紋塊10的內(nèi)傾部11和外傾部13的交聯(lián)處形成曲面的內(nèi)連接部12。如此設(shè)置在胎面中心一側(cè)形成三角形的花紋接地邊緣，有效地降低輪胎花紋塊切入軟雪地的阻力，有利于花紋塊快速切入軟雪地實現(xiàn)輪胎牽引性能的提升。此外，花紋塊10的外傾部13的寬度d3小于或等于花紋塊10的內(nèi)連接部12的寬度d2，同樣花紋塊10的內(nèi)傾部11的寬度d1小于或等于花紋塊10的內(nèi)連接部12的寬度d2，當(dāng)輪胎沿行進方向行駛時，位于先接地的外傾部13和內(nèi)傾部11適當(dāng)采用較小的寬度，可有效降低切入雪地的阻力，發(fā)揮良好的牽引性，而位于后接地的內(nèi)連接部12適當(dāng)采用較大的寬度，可增加三角形邊緣的強度，確保輪胎的耐久性能。本實施例公開采用相同的寬度設(shè)計?？紤]花紋塊10需要避免剛性不足而產(chǎn)生耐久性下降，同時又要發(fā)揮良好的切入軟雪地的效果，花紋塊10的內(nèi)傾部11的寬度d1、外傾部13的寬度d3分別為3mm～15mm。

為使得輪胎的牽引性能發(fā)揮到最佳，花紋塊10的內(nèi)傾部11延伸的軸向角度α1為20°～45°。過小的軸向角度α1會降低花紋塊10的周向剛性，當(dāng)輪胎在軟雪地行駛時，容易發(fā)生花紋塊蠕動變形的現(xiàn)象，導(dǎo)致其牽引性能的降低；反之，過大的軸向角度α1將會降低輪胎的軸向邊緣，導(dǎo)致輪胎在軟雪地行駛時無法形成足夠的剪切力，反而影響其牽引性能的發(fā)揮。花紋塊10的外傾部13延伸的軸向角度α2為20°～45°。過小的軸向角度α2會降低花紋塊10的周向剛性，當(dāng)輪胎在軟雪地行駛時，容易發(fā)生花紋塊蠕動變形的現(xiàn)象，導(dǎo)致其牽引性能的降低；反之，過大的軸向角度α2將會降低輪胎的軸向邊緣，導(dǎo)致輪胎在軟雪地行駛時無法形成足夠的剪切力，反而影響其牽引性能的發(fā)揮。此外，花紋塊10的內(nèi)傾部11的軸向長度l1與花紋塊10的外傾部13的軸向長度l2的比值為1.0～2.5。在靠近胎面中心的內(nèi)傾部11形成較大的軸向長度l1可在胎面中心附近形成較多的邊緣來提升牽引性能，在遠(yuǎn)離胎面中心的外傾部13形成較小的軸向長度l2有利于排雪，避免胎面花紋塊之間的排雪通道過度阻塞而降低其牽引性能。

如圖4所示，當(dāng)輪胎于松軟雪地行駛時，胎面中心附近的雪將沿花紋塊10的先接地邊緣往兩側(cè)內(nèi)連接部12的方向慢慢延伸積出(如箭頭所示)，而后在內(nèi)傾部11、內(nèi)連接部12、外傾部13所形成的三角形邊緣區(qū)域內(nèi)慢慢形成雪柱，此雪柱將對花紋塊10的三角形邊緣形成較大的剪切力，隨著輪胎前進行駛時，輪胎將受到胎面對稱兩個區(qū)域內(nèi)交替出現(xiàn)的剪切力作用，提升輪胎在松軟雪地的牽引性能。

花紋塊10的內(nèi)傾部11與花紋塊10的外傾部13在交聯(lián)處形成曲面的內(nèi)連接部12，內(nèi)連接部12沿輪胎前進相反方向凸出，當(dāng)輪胎于軟雪地行駛時，此內(nèi)連接部12和內(nèi)傾部11、外傾部13的組合所形成的三角形接地邊緣將有利于花紋塊切入軟雪地從而提升牽引性能。為確保輪胎的耐久性能，內(nèi)連接部12的先接地端圓弧半徑r1為10mm～50mm。過小的先接地端圓弧半徑r1會使得花紋塊10的內(nèi)傾部11與外傾部13在交聯(lián)處產(chǎn)生應(yīng)力集中而容易發(fā)生花紋塊的破壞而影響其耐久性能，過大的先接地端圓弧半徑r1將會增加花紋塊10切入軟雪地的阻力，反而影響其牽引性能。此外，內(nèi)連接部12距胎面中心平面的距離a2與胎面寬度tw的比值為0.15～0.3。過小的內(nèi)連接部12距胎面中心平面的距離a2將會造成胎面中心的花紋塊剛性過強和靠近胎肩的花紋塊剛性的急劇下降，導(dǎo)致胎面外側(cè)的花紋塊容易發(fā)生破壞而影響耐久性能，反之，過大的內(nèi)連接部12距胎面中心平面的距離a2將會影響花紋塊三角形接地邊緣無法實現(xiàn)快速切入軟雪地從而提升牽引性能的效果。如圖5所示，內(nèi)連接部12的先接地端邊緣的壁面角度β1為0°～8°，內(nèi)連接部12的后接地端邊緣的壁面角度β2為10°～20°。在內(nèi)連接部12的后接地端邊緣設(shè)置較大的壁面角度β2可補強三角形的后接地邊緣處的強度，將確?；y塊在軟雪地行駛中具有足夠的耐久性，而在內(nèi)連接部12的先接地端邊緣設(shè)置較小的壁面角度β1，可以有效增加三角形接地邊緣的集雪空間，增加其行駛的剪切力，從而提升其軟雪地牽引性能。

花紋塊10的邊軸部15沿輪胎軸向延伸?；y塊10的外傾部13與邊軸部15在交聯(lián)處形成曲面的外連接部14，外連接部14沿輪胎前進方向凸出，且其后接地端的圓弧半徑r2為5mm～30mm。如此設(shè)置可有效避免交聯(lián)處產(chǎn)生應(yīng)力集中而發(fā)生花紋塊的破壞，確保其耐久性能。外連接部14距胎面中心平面的距離a3與胎面寬度tw的比值為0.3～0.5。過小的外連接部14距胎面中心平面的距離a3將會降低花紋塊10中三角形接地邊緣中的有效接地邊緣，降低輪胎的軟雪地牽引性能，反之，過大的外連接部14距胎面中心平面的距離a3將會降低花紋塊的軸向剛性，使花紋塊容易發(fā)生蠕動變形的現(xiàn)象，同時也會增加排雪阻力，導(dǎo)致其牽引性能的降低。

此外，花紋塊10的內(nèi)傾部11的起端11a與相鄰花紋塊10的內(nèi)傾部11的后接地邊緣相互交聯(lián)的軸向過渡圓角半徑r3為3mm～15mm。如此設(shè)置可有效避免交聯(lián)處產(chǎn)生應(yīng)力集中而發(fā)生花紋塊的破壞，確保其耐久性能。

采用如圖1輪胎花紋結(jié)構(gòu)樣式試制了多種前后輪輪胎規(guī)格為at22x10-8的全地形車輪胎并對它們進行性能測試和評價。將各測試輪胎前后輪配套輪輞8.0atx8，充氣壓力45kpa后安裝于450cc全地形車輛并在軟雪地上行駛，并通過駕駛員的感官分別以傳統(tǒng)例為100分評價牽引性和總體性能，測試后并通過目視觀察胎面花紋塊的磨損破壞程度評價耐久性能，數(shù)值越大性能越優(yōu)越。

測試結(jié)果如下表：

通過測試結(jié)果可以確認(rèn)采用此胎面花紋設(shè)計后，能夠有效地提高輪胎在軟雪地行駛過程中的牽引性能，同時又能確保足夠的耐久性能。

以上所述，僅是本發(fā)明實施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。