高速汽車專用的花紋輪胎的製作方法

2023-06-02 20:06:06

本發明屬於橡膠輪胎製備技術領域，具體涉及一種綠色環保系列的花紋輪胎，用於高速汽車，具有行車穩定、使用壽命長等優點。

背景技術：
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現有技術中，普通花紋輪胎設計已經不能滿足那些追求綠色環保的用戶，因此有必要在滿足汽車輪胎安全、舒適的前提下，進行新花紋的開發設計。新時代花紋輪胎設計的新課題應運而生，綠色環保是當今社會發展主流。人們越來越追求時尚、野性、安全、前衛、潮流，因此設計出綠色環保系列的輪胎花紋，是大眾逐漸追求的目標，也是高速汽車對輪胎結構的新追求。

汽車輪胎在行駛過程中既要保證在下雨時有優良的排水性能，又要保證在幹、溼路面提供操縱穩定性和轉彎的穩定性，在高速行駛過程中保證舒適性，提高輪胎的牽引力、耐磨性、排水性、抓地力、更短的剎車距離、轉向精準性以及減少輪胎行駛過程中的噪音，本發明所涉及的高速汽車專用花紋輪胎能滿足年輕人的指標要求，是廣大愛好者的最優選擇。

技術實現要素：
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本發明的目的在於克服現有技術存在的缺點，提供一種區別於現有技術的輪胎，在滿足汽車輪胎安全、舒適的前提下，開發和設計一種環保、安全、前衛的新型花紋輪胎，同時具有較好的排水性、精準的轉彎性、較短的剎車距離及減小輪胎的磨損和噪音。

為了實現上述目的，本發明提供了高速汽車專用的花紋輪胎，其主體結構由中央肋骨、主排水溝、3D溝槽、斜向花紋溝、小橫向溝槽、側排水溝、小細刀槽、主小細溝、連塊式仿生花紋塊、側小細溝、S形刀槽、封閉式外胎肩、大橫向溝槽和流水狀刀槽組成；胎面以中央肋骨為分割線分為左側花紋和右側花紋，左側花紋和右側花紋形狀相同呈鏡像錯位排列；中央肋骨的寬度為40～55mm，中央肋骨的兩側分布著兩條主排水溝，主排水溝的兩側呈波浪曲線，沿輪胎縱向方向連續不間斷，主排水溝和側排水溝採用封閉式設計，主排水溝和側排水溝深度為5mm，寬度為11mm；連塊式仿生花紋塊位於主排水溝和側排水溝之間，連塊式仿生花紋塊上分別設有3D溝槽、小細刀槽、主小細溝、大橫向溝槽和流水狀刀槽；3D溝槽通過中央肋骨鏡像錯位、平行的排列在主排水溝的兩側，3D溝槽的一端與主排水溝相交處的溝槽設計成斜坡式，富有立體感，另一端成封閉狀，不與任何溝槽連通；小細刀槽的一端連通側排水溝，另一端不與任何溝槽連通，小細刀槽的長度為大橫向溝槽的三分之一；主小細溝將連塊式仿生花紋塊分割成兩塊花紋，大橫向溝槽將側排水溝和主小細溝連通貫穿起來；流水狀刀槽通過中央肋骨鏡像錯位、平行的排列在主排水溝的兩側，流水狀刀槽的一端連通主排水溝，另一端連通主小細溝，3D溝槽和小細刀槽未連通到主小細溝上；封閉式外胎肩分布在離中央肋骨最遠處，通過中央肋骨鏡像錯位排列在兩側，封閉式外胎肩上分別設有斜向花紋溝、S型刀槽、小橫向溝槽和側小細溝，斜向花紋溝的溝槽深度由6mm呈斜坡狀逐步向胎側遞減為零，S型刀槽和斜向花紋溝橫向平行排列在封閉式外胎肩的內部，小橫向溝槽的輪廓形狀為上升楔形狀，通過中央肋骨鏡像錯位排列在封閉式外胎肩上，小橫向溝槽的一側與側排水溝相通，長度為大橫向溝槽的三分之一，溝槽深度呈斜坡狀，側小細溝距離側排水溝為整個封閉式外胎肩總寬度的四分之一。

所述胎面從左到右依次排列為封閉式外胎肩、側小細溝、側排水溝、大橫向溝槽、主小細溝、流水狀刀槽、3D溝槽、主排水溝、中央肋骨、主排水溝、3D溝槽、流水狀刀槽、主小細溝、大橫向溝槽、側排水溝側小細溝和封閉式外胎肩。

主小細溝將連塊式仿生花紋塊分割成兩塊花紋，主小細溝的寬度為2mm，深度為2.2mm，溝槽剖面側壁與垂直方向的傾斜角為2°。

斜向花紋溝的溝槽長度與寬度的比值為1.5～3，溝槽剖面側壁與垂直方向的傾斜角為5°，斜向花紋溝的彎曲半徑為30mm。

3D溝槽的深度由6mm呈斜坡狀逐步遞減為2mm，3D溝槽的長度與寬度的比值為2～3.5，溝槽剖面彎曲處側壁與軸心方向的傾斜角為3°，溝槽彎曲半徑為25mm。

大橫向溝槽距離中央肋骨橫向距離為40～60mm，大橫向溝槽的深度為5mm，寬度為3mm，大橫向溝槽的長度與寬度的比值為24～26，溝槽剖面側壁與垂直方向的傾斜角為5°，溝槽剖面圓弧處壁與垂直方向之間的夾角為15°。

S形刀槽輪廓形狀為扁平的、細長的S型，S形刀槽的深度由2.2mm呈斜坡狀逐步向胎側遞減為零；S形刀槽的長度與寬度的比值為6～10，溝槽彎曲半徑為15mm，溝槽壁與垂直面所在直線之間的夾角為10°。

流水狀刀槽的長度與寬度的比值為10～20，深度為2.2mm，溝槽剖面圓弧處與軸心方向的傾斜角為10°，圓弧半徑為1.5mm。

小細刀槽的長度與寬度的比值為2～4，深度為2.2mm，溝槽剖面圓弧處側壁與垂直方向的傾斜角為10°。

小橫向溝槽的溝槽深度呈斜坡狀，溝槽最深處為4.5mm，最淺處遠離主排水溝，最淺處的深度為1.5mm，最淺處與軸心方向的夾角為10°。

本發明的小細刀槽和S型刀槽由弧形鋼片勾勒而成。

本發明與現有技術相比：中央肋骨增強了輪胎的縱向強度，同時在下雨路面時，能夠配合尖角，打破水膜，避免輪胎打滑；連塊式仿生花紋塊提高花紋塊的強度和增強外觀個性；流水狀刀槽和3D溝槽提高了胎面的散熱性和排水性，同時有效降低輪胎行駛過程中產生的噪音；封閉式外胎肩保證輪胎強大的牽引力、精準的轉彎及更短的剎車距離；整個接地面全部採用斜向花紋溝，不僅作為輪胎的消音器降低噪音，而且提高輪胎的排水性能，惡劣路面時，還能增加抓地力；左側花紋和右側花紋形狀相同呈鏡像錯位排列設計，能夠有效地降低噪音，還能防止輪胎的異常磨損；其整體結構設計合理，花紋清晰，功能優良，安全性好，使用壽命長，應用環境廣泛。

附圖說明：

圖1為本發明涉及的輪胎的花紋塊結構原理示意圖。

圖2是圖1的A-A』剖視圖。

圖3是圖1的B-B』剖視圖。

圖4C是圖1的C-C』剖視圖。

圖4D是圖1的D-D』剖視圖。

圖5E是圖1的E-E』剖視圖。

圖5F是圖1的F-F』剖視圖。

圖6G是圖1的G-G』剖視圖。

圖6H是圖1的H-H』剖視圖。

圖7I是圖1的I-I』剖視圖。

圖7J是圖1的J-J』剖視圖。

圖8是圖1的K-K』剖視圖。

圖9是圖1的L-L』剖視圖。

圖10是圖1的M-M』剖視圖。

具體實施方式：

下面通過實施例並結合附圖，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述。

實施例：

本實施例涉及的高速汽車專用的花紋輪胎的主體結構由中央肋骨1、主排水溝2、3D溝槽3、斜向花紋溝4、小橫向溝槽5、側排水溝6、小細刀槽7、主小細溝8、連塊式仿生花紋塊9、側小細溝10、S形刀槽11、封閉式外胎肩12、大橫向溝槽13和流水狀刀槽14組成；胎面以中央肋骨1為分割線分為左側花紋和右側花紋，左側花紋和右側花紋形狀相同呈鏡像錯位排列，能夠有效的降低噪音，防止輪胎的異常磨損；中央肋骨1的寬度為40～55mm，保證輪胎的最佳剛度，促使輪胎的操控力直接由輪胎轉移到路面上；所述中央肋骨1兩側分布著兩條主排水溝2，主排水溝2的兩側呈波浪曲線，沿輪胎縱向方向連續不間斷；連塊式仿生花紋塊9位於主排水溝2和側排水溝6之間，連塊式仿生花紋塊9上分別設有3D溝槽3、小細刀槽7、主小細溝8、大橫向溝槽13和流水狀刀槽14；3D溝槽3通過中央肋骨1鏡像錯位且平行的排列在主排水溝2的兩側，3D溝槽3的一端與主排水溝2相交處的溝槽設計成斜坡式，富有立體感，另一端成封閉狀，不與任何溝槽連通；小細刀槽7的一端連通側排水溝6，另一端不與任何溝槽連通，小細刀槽7的長度為大橫向溝槽13的三分之一；主小細溝8將連塊式仿生花紋塊9分割成兩塊花紋，大橫向溝槽13將側排水溝6和主小細溝8連通貫穿起來；流水狀刀槽14通過中央肋骨1鏡像錯位且平行的排列在主排水溝2的兩側，流水狀刀槽14的一端連通主排水溝2，另一端連通主小細溝8；流水狀刀槽14連通主排水溝2和主小細溝8；封閉式外胎肩12分布在離中央肋骨1最遠處，通過中央肋骨1鏡像錯位排列在兩側，封閉式外胎肩12中間分別設有斜向花紋溝4、S型刀槽11、小橫向溝槽5和側小細溝10，斜向花紋溝4的溝槽深度由6mm呈斜坡狀逐步向胎側遞減為零，S型刀槽11和斜向花紋溝4橫向平行排列在封閉式外胎肩12的內部，小橫向溝槽5的輪廓形狀為上升楔形狀，通過中央肋骨1鏡像錯位排列在封閉式外胎肩12上，小橫向溝槽5的一側與側排水溝6相通，長度為大橫向溝槽13的三分之一，溝槽深度呈斜坡狀，側小細溝10距離側排水溝6為整個封閉式外胎肩12總寬度的四分之一。

本實施例涉及的3D溝槽3和小細刀槽7未連通到主小細溝8上，能夠加強連塊式仿生花紋塊9的強度，增加連塊式仿生花紋塊9與地面的接觸性，提高對路面的抓著力；S型刀槽11和斜向花紋溝4橫向平行排列在封閉式外胎肩12的內部，以保證輪胎強大的牽引力、精準的轉彎及更短的剎車距離。

本實施例涉及的主排水溝2和側排水溝6採用封閉式設計，排水溝2和6深度b為5mm，寬度a為11mm，較大的溝寬設計能夠提高花紋輪胎的排水性能，同時有效減少噪音。

本實施例涉及的主小細溝8的寬度為2mm，深度為2.2mm，溝槽剖面側壁與垂直方向的傾斜角δ為2°，既能輔助主排水溝2排水，增加輪胎的排水性，又能提高對路面的抓著力。

本實施例涉及的胎肩設計斜向花紋溝4的溝槽長度與寬度的比值為1.5～3，溝槽剖面側壁與垂直方向的傾斜角α為5°，β為20°，斜向花紋溝4的彎曲半徑c為30mm，在外觀上與整個花紋走勢相吻合，在輪胎性能方面降低輪胎滾阻，保證輪胎的操作穩定性和排水流暢性。

本實施例涉及的3D溝槽3的深度由6mm呈斜坡狀逐步遞減為2mm，3D溝槽3的長度與寬度的比值為2～3.5，溝槽剖面彎曲處側壁與軸心方向的傾斜角γ為3°，溝槽彎曲半徑d為25mm，方便輪胎接地後空氣的流通，打破縱向溝槽內產生噪音的氣流，在一定程度上起到減震降噪及改善車輛內部聲學環境的作用，3D溝槽3的立體結構設計增加了輪胎的抓地力，提高了輪胎的視覺美感。

本實施例涉及的大橫向溝槽13距離中央肋骨1橫向距離為40～60mm，大橫向溝槽13的深度為5mm，寬度為3mm，大橫向溝槽13的長度與寬度的比值為24～26，溝槽剖面側壁與垂直方向的傾斜角為5°，溝槽剖面圓弧處壁與垂直方向之間的夾角μ為15°，λ為15°，能夠保障排水的流暢性，又能減少因摩擦而產生的熱量，在一定程度上提高了輪胎的壽命。

本實施例涉及的S形刀槽11輪廓形狀為扁平的、細長的S型，深度由2.2mm呈斜坡狀逐步向胎側遞減為零；S形刀槽11的長度與寬度的比值為6～10，溝槽彎曲半徑e為15mm，傾斜角η為10°，溝槽壁與垂直面所在直線之間的夾角κ為10°，能夠防止輪胎在溼滑路面時打滑，還能起到減震降噪的功效。

本實施例涉及的流水狀刀槽14的長度與寬度的比值為10～20，深度m為2.2mm，溝槽剖面圓弧處與軸心方向的傾斜角ω為10°，圓弧半徑n為1.5mm，能夠在提高接地舒適性和增強視覺舒適性的同時，還有利於胎面的散熱和排水，有效地降低胎面的溫升速率。

本實施例涉及的小細刀槽7的長度與寬度的比值為2～4，深度t為2.2mm，溝槽剖面圓弧處側壁與垂直方向的傾斜角θ為10°，能夠在下雨路況時配合側排水溝6破壞水膜，避免輪胎打滑。

本實施例涉及的小橫向溝槽5的溝槽深度呈斜坡狀，溝槽最深處y為4.5mm，最淺處遠離主排水溝2，最淺處的深度x為1.5mm，最淺處與軸心方向的夾角ζ為10°，在下雨路況時能夠配合側排水溝6破壞水膜，避免輪胎打滑。

本實施例所述的橫向為輪胎寬度方向，縱向為輪胎的旋轉方向，軸心方向為輪胎胎面與圓心之間的垂直方向。