一种提高湿地性能的轮胎的制作方法

1.本发明涉及轮胎领域，尤其是一种提高湿地性能的轮胎。


背景技术：

2.轮胎是车辆与路面间唯一的接触物件。
3.轮胎免不了行驶在各种较湿的路面，在这种路面上行驶时，轮胎的排水性能尤为重要。若轮胎表面附着的水不能及时排出，则会降低轮胎与路面之间的摩擦力，进而轮胎会出现水漂、打滑等情况，严重影响行驶安全。
4.为了将胎面上的水排出，轮胎上通常设置有排水结构，常见的是在胎面上设置花纹沟，这些花纹沟向胎面内部凹陷，并且围绕胎面周向延伸首尾相接，进而随着轮胎的滚动，水和空气可以从花纹沟中向外排出，从而提高轮胎的湿地性能。
5.为了使轮胎的湿地性能进一步提高，现有技术中通常采用直接加大花纹沟宽度的方式，但是加大沟宽势必会减小花纹块的面积，进而减小轮胎接地时与地面的接触面积，进而影响轮胎的其他性能，如操控，抓地力，噪音等，使得乘车感下降，耐用性减小，缩短轮胎寿命，安全性减小，这些性能的降低将回过头来影响轮胎的湿地性能。因此，仅靠扩大花纹沟沟宽难以有效提高轮胎湿地性能。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明实施例的目的是提供一种在保证花纹块面积不具有太大变化的前提下，提高湿地性能的轮胎。
7.为本发明实施例的目的，采用以下技术方案予以实施：一种提高湿地性能的轮胎，包括设置在胎面上的花纹块，所述花纹块具有用于与路面接触的顶面，其特征在于，所述顶面上设置有向花纹块内部延伸的凹槽，所述凹槽的槽口具有细长的外形，所述凹槽的底部连通设置导流通道，所述凹槽与轮胎宽度方向之间形成夹角，使得导流通道具有位于轮胎行驶方向前侧的第一端和位于轮胎行驶方向后侧的第二端，所述第一端和所述第二端都位于胎面上，至少所述第二端作为导流通道的出口。由此可知，轮胎在与路面接触的过程中，水和空气可以从凹槽中进入导流通道内，并且顺着导流通道的延伸方向至少从第二端中排出，实现了湿地性能的提高，同时凹槽细长的外形不会对花纹块的面积造成很大影响，确保轮胎具有足够的接地面积，保证足够的摩擦力。
8.在某个实施例中，在所述导流通道和所述凹槽的连接处，沿轮胎圆周方向上的截面宽度增大。由此，在轮胎接地的过程中，凹槽内部的水能够在花纹块挤压变形的情况下，向截面宽度更大的导流通道中流动，进而顺畅的沿着导流通道向外排出。
9.在某个实施例中，在轮胎的宽度方向上，所述凹槽的两端至少跨越所述花纹块宽度的50%。由此，轮胎接地过程中，花纹块顶面将能够对更大范围内的水进行收集，并将这些水从导流通道中排出，更好的提高轮胎湿地性能。
10.在某个实施例中，所述花纹块具有至少一个侧面，并且所述侧面连接有花纹沟，所
述第二端位于其中一个侧面上并连通至所述花纹沟。由此，导流通道中的水将直接排入花纹沟中，进而通过花纹沟向外排出。
11.在某个实施例中，所述第一端位于所述顶面上。由此轮胎接地时，第一端首先与路面接触，进而水和空气直接流入导流通道内，并且随着轮胎继续向前滚动，水和空气将沿着导流通道流动，并从第二端排出，实现顶面的排水效果。
12.在某个实施例中，所述第一端位于与所述第二端相对的侧面上，所述第一端与该侧面连接的花纹沟连通。由此，顶面上的水和空气进入导流通道后，可以就近的选择从第一端和/或第二端中排出。
13.在某个实施例中，所述导流通道中间位置的深度小于所述第一端和第二端。由此，水和空气从顶面进行导流通道后，将向导流通道的两端移动，最终就近的从第一端和/或第二端中排出。
14.在某个实施例中，所述导流通道的中间位置设置有向胎面方向隆起的隆起部，隆起部与所述第一端和所述第二端之间分别设置有倾斜的过渡段。由此，隆起部的深度变得更小，使得水和空气更快的进入过渡段，进而就近的从第一端和/或第二端中排出。
15.在某个实施例中，所述第一端和所述第二端均位于所述顶面上。由此，路面上的水将从顶面上先与路面接触的第一端进入，并且随着导流通道从后方还未与路面接触的第二端排出，实现顶面的排水。
16.在某个实施例中，所述凹槽的槽宽为0.5~3.5mm，确保凹槽为细长的外形，进而减小对花纹块面积的影响，所述凹槽在轮胎方向上两端的距离为花纹块宽度的20%~100%，确保凹槽在花纹块上占据一定的宽度，使得花纹块接地时，能够有较多的水和空气进入凹槽内，提高湿地性能；所述导流通道最底端的深度为花纹块深度的20~80%，深度太浅或太深都会使得水和空气在导流通道中流动不顺畅，进而降低排出的效果；所述导流通道在轮胎圆周方向上的截面为圆形或椭圆形，所述导流通道在轮胎圆周方向上的截面宽度为0.5~4mm，这样的外形和宽度能够顺畅的将水和空气向外排出，并且不会对花纹块的性能造成影响。
17.与现有技术相比，本发明的实施例至少有以下有益效果：由于花纹块顶面上的凹槽为细长的外形，对花纹块本身的面积影响不大，因此能够确保轮胎接地时面积不会发生较大的改变，依然能提供足够的摩擦力。同时凹槽与轮胎宽度方向之间形成夹角，进而在轮胎接地的过程中，凹槽的两端有先后的与路面进行接触，使得路面上的水和空气有方向的依次进入凹槽内，并随之进入凹槽底部的导流通道内，沿着导流通道的方向从第二端中排出，实现了将胎面附着的水向外排出的目的。
18.由此可见，本发明的实施例能够提供一种提高湿地性能的轮胎，并且该轮胎还同时能够保证轮胎具有良好的操控性、抓地和噪音等性能。
附图说明
19.图1为本发明第一实施例中花纹块的透视图。
20.图2为本发明第一实施例中花纹块从前侧观察的透视图。
21.图3为本发明第一实施例中花纹块从上方从观察的示意图。
22.图4为本发明第一实施例中花纹块从右侧观察的透视图。
23.图5为本发明第一实施例中花纹块上设置有两个凹槽的示意图。
24.图6为本发明第二实施例中花纹块的透视图。
25.图7为本发明第二实施例中花纹块从上方从观察的示意图。
26.图8为本发明第二实施例中花纹块从前侧观察的示意图。
27.图9为本发明第二实施例中花纹块内的导流通道外形的替代方式的示意图。
28.图10为图9中本发明第二实施例中花纹块从前侧观察的透视图。
29.图11为本发明第三实施例中花纹块的透视图。
30.图12为本发明第三实施例中花纹块从上方观察的示意图。
31.图13为本发明第三实施例中花纹块从前侧观察的透视图。
32.图14为对比例花纹块的示意图。
33.图15为第一实施例和对比例花纹块湿地制动距离对比图。
具体实施方式
34.公知的，轮胎具有设置在轮胎表面并围绕轮胎的周向延伸形成环状的胎面，使用时，胎面与路面接触，给车辆提供驱动、制动、转向力等。
35.胎面上往往设置有若干个花纹块，这些花纹块按照特定的规律进行排列，从而使得轮胎在使用时，具有较佳的操控性能、抓地力、转向性能等，确保轮胎能在路面上安全平稳的行驶。
36.注意到轮胎不可避免的会在湿滑的路面上行驶，常见的有下雨，路面积水等情况，此时的轮胎必须具备一定的排水性能，使得胎面在与湿滑路面接触时以及接触后，迅速的将胎面上附着的水与胎面分离，以确保胎面再次与路面接触时是相对“干燥”的，从而避免轮胎打滑。为此，胎面上还通常设置有向内凹陷的花纹沟，这些花纹沟分布于上述的花纹块之间，使得各个花纹块上附着的水能够就近的流入花纹沟中，进而从花纹沟中排出。
37.在胎面上设置花纹沟，对提高轮胎的湿地性能是效果显著的，因此为了进一步提高轮胎的湿地性能，往往会采取扩大花纹沟沟宽的方式，显然由于沟宽增大，必然会提高排水的性能，但是注意到胎面的面积是有限的，随着沟宽的扩大，花纹块占据的面积将相应的减小，进而胎面与路面接触的面积将减小，这会直接影响轮胎的各种其它性能，例如操控性能、抓地力、噪音等，这些性能的降低最终会反过来影响轮胎湿地性能，并且还会导致乘车感下降，耐用性减小，缩短轮胎寿命，安全性减小等问题。由此可见，仅靠增大花纹沟的沟宽是难以有效提高轮胎湿地性能的。
38.为解决上述问题，本发明实施例提供这样一种轮胎，既保证花纹块具有足够的接地面积，确保轮胎与路面间的摩擦力，使轮胎具有较佳的抓地力，又提升花纹块的排水湿地性能，保证轮胎湿地的行驶安全。
39.（第一实施例）图1示出了第一实施例中花纹块的透视图，图2、3和4分别示出了从图1前侧、上方和右侧观察花纹块时的透视图。
40.如图1所示，简化后的花纹块1大致体现为六面体，其中，底面固定连接在轮胎的胎体上，从而实现花纹块1的固定，顶面11为用于与路面接触的表面，至少一个侧面12（图1中右侧面）为朝向花纹沟的表面。花纹块1上设置有自顶面11向内部延伸的凹槽2，和设置在凹
槽2底部并与直接与凹槽2连通的导流通道4。
41.如图3所示，在花纹块1的俯视图上，凹槽2的槽口3体现为细长的外形，具体的，在本实施例中，槽口3的槽宽为0.6mm。需要说明的是，槽口3的槽宽可以在0.5~3.5mm内进行调整，因为只要在该范围内，凹槽2都将体现为具有细长的外形，这样的外形使得凹槽2仅在花纹块1的顶面11上占据较小的面积，进而不会对花纹块整体上产生较大的影响，也就是说，凹槽2的存在几乎不会影响花纹块1在接地过程中需要具备的性能，例如抓地，转向，驱动，制动等。
42.此外，从图3中还可以观察到，凹槽2是倾斜延伸的，左端大致位于顶面11的中间位置，右端向右上方延伸到侧面12。具体地说，凹槽2的延伸方向与轮胎宽度方向（图3中左右方向）之间形成夹角，夹角为10~60
°
，进而使得在花纹块与路面接触的过程中，凹槽2有先后的与路面接触。更准确地说，如图3所示，在本实施例中，花纹块1的行驶方向为自上向下，即下方的花纹块先接地，随着轮胎的滚动，上方的花纹块后接地。相应的，对于凹槽2而言，凹槽2的左端先接地，右端后接地。对于导流通道4而言，导流通道4的左端（也称第一端41）位于轮胎行驶方向的前侧，导流通道4的右端（也称第二端42）位于轮胎行驶方向的后侧，并且如图1所示，在本实施例中，导流通道的第一端41位于顶面11上，第二端42位于侧面12上，第一端41和第二端42之间通过光滑的曲线连接。
43.由此可知，花纹块1接地时，路面上的水首先从凹槽2的左端和/或第一端41进入到导流通道4，随着花纹块1与路面之间的挤压，凹槽2左端发生变形，槽口3左端接近封闭，因此凹槽2内的水只能顺着凹槽2向底部流动，进而流入导流通道4中，之后随着轮胎继续向前滚动，导流通道4内的水和空气向右流动，同时也会有新的水和空气从凹槽2中进入导流通道4内，这些新旧的水和空气最终都会从第二端42中排出，进而流入花纹沟中，排出轮胎之外。
44.如图3所示，在本实施例中，凹槽2左右两端之间的距离占据花纹块1宽度的50%，进而在花纹块接地的过程中，花纹块1上大部分位置的水将顺着凹槽2和导流通道4排出，确保花纹块1表面的水被排出，提高轮胎湿地性能。需要说明的是，凹槽2的宽度是可以调整的，但最少需要占据花纹块1宽度的20%，不然凹槽2的排水效果将过小，对提高湿地性能的作用不明显。
45.如图4所示，凹槽2的深度约为5mm，并且凹槽2向花纹块1内部延伸时，凹槽2的宽度几乎没有变化，即凹槽2两侧的内壁之间相互平行，使得凹槽2整体上体现为均匀的向花纹块1内部延伸。此外，注意到在轮胎的圆周方向上（图4中左右方向），导流通道4与凹槽2连接处的截面宽度增大，具体的，在本实施例中，导流通道4的直径为1.5mm，进而导流通道4具有更大的截面，可以输送更大容量的水和空气，并且在花纹块与路面挤压时，导流通道4仍然能具有较大的空间，使得水和空气能顺利的在导流通道4中流动。
46.图5示出了具有两个凹槽的花纹块的透视图，如图5所示，花纹块1上一前一后的设置有两个凹槽2，并且导流通道4的朝向相反，在这种情况下，花纹块1将具备更强的湿地性能。作为凹槽2数量的改进，可以根据花纹块的长度进行适当增加或减少，但通常一个花纹块上凹槽2的数量不易超过3个，因为更多数量的凹槽3，将会显著的减小花纹快1的面积，进而减小接地面积，影响花纹块的其它性能。
47.图14示出了凹槽2底部没有设置导流通道4的花纹块的透视图，图15示出了图1、图
5以及图14中花纹块在相同的湿地上制动距离的对比图，图中曲线a为图14中花纹块的制动距离曲线，曲线b为图1中花纹块的制动距离曲线，曲线c为图5中花纹块的制动距离曲线。
48.根据测试可以看到图1和图5形式的花纹块湿地制动距离大大减少，这是因为花纹块1内部设置了导流通道4，在湿地路面可迅速将花纹块上的水通过导流通道4导入花纹沟内，并随着轮胎滚动，迅速排到轮胎之外，大大提升了轮胎的湿地性能。
49.由此可见，本实施例的花纹块，在保证轮胎与路面的接地面积的同时，保证了轮胎的抓地力，操控性，保证了轮胎的行驶安全。
50.（第二实施例）图6示出了第二实施例中花纹块的透视图，图7示出了图6中花纹块从上方观察的透视图，图8示出了图6中花纹块从前侧观察的透视图。
51.第二实施例与第一实施例中相比具有以下区别：如图6所示，本实施例中，花纹块1具有两个相对的侧面12（图6中左右两侧），并且这两个侧面12均连接有一条花纹沟。凹槽2的左右两端分别延伸至花纹块1的左右两个侧面12，相应的，导流通道4的第一端41位于左侧的侧面上，导流通道的第二端位于右侧的侧面上。
52.如图7所示，本实施例中，导流通道4的形状为中间向胎面所在位置凸出的弧线型，具体的说，导流通道4中间位置的深度小于第一端41和第二端42，第一端41和第二端42的深度大致相同，更具体的，本实施例中，导流通道4中间位置深度为2.5mm，第一端41和第二端42的深度为6.5mm，导流通道4的截面直径为1.6mm。
53.由此，对于本实施例的花纹块1而言，花纹块1接地时，路面上的水首先从凹槽2的左端进入到导流通道4，随着花纹块1与路面之间的挤压，凹槽2左端发生变形，槽口3左端接近封闭，因此凹槽2内的水只能顺着凹槽2向底部流动，进而流入导流通道4中，之后随着轮胎继续向前滚动，导流通道4内的水和空气接近的向左或向右流动，同时也会有新的水和空气从凹槽2中进入导流通道4内，这些新旧的水和空气最终就近的从第一端41或第二端42中排出，进而流入花纹沟中，排出轮胎之外。
54.作为本实施例中导流通道4形状的进一步改进，可以参见图9和图10，导流通道4具有在中间位置向胎面方向隆起的隆起部43，隆起部43与第一端41和第二端42之间分别设置有倾斜的过渡段44，使得导流通道4内的水和空气能够根据与端部的远近，快速的从对应位置排出。
55.本实施例的花纹块能够将路面上的水通过凹槽进入导流通道4内，并且随着导流通道4的延伸方向就近的从端部流出，并流向花纹沟内，大大的增加了轮胎的湿地性能，同时也保证了轮胎的抓地力，操控性，使得行驶更安全。
56.（第三实施例）图11示出了第三实施例中花纹块的透视图，图12示出了图11中花纹块从上方观察的示意图，图13示出了图11中花纹块从前侧观察的示意图。
57.第二实施例与第一实施例中相比具有以下区别：如图11所示，本实施例中，凹槽2的端部均位于顶面11上，并且凹槽左右两端之间的距离占据花纹块1宽度的75%，槽宽为0.5mm，最深的深度为5mm，凹槽5为中间向下凹陷，两端倾斜的形状。导流通道4的截面直径为1.4mm，第一端41和第二端42均位于顶面11上。
58.当轮胎行驶在湿水路面时，第一端41先接地，路面中的水由此进入凹槽2，并流向导流通道4，随着轮胎继续向前滚动，导流通道4中的水和空气从第二端42中排出，保证了轮胎的排水，抓地及行驶安全。
59.综上所述，本发明实施例提供了一种提高湿地性能的轮胎，在花纹块内设置凹槽和导流通道的方式，通过导流通道将花纹块上的水导出进行排水，不仅提高了湿地性能，也保证了花纹块的接地面积，减少了轮胎花纹块变形，使得接地压力均匀，提升抓地力和操控性，有助于行驶安全。
60.当花纹块刚性要求比较高时，导流通道4一端位于花纹块1的顶面11上，另一端位于花纹沟内，或导流通道4的两端同时位于花纹块1的顶面11上，以保证花纹块的刚性。导流通道4的两端亦可同时位于花纹沟内，并以曲线形式相通，提高更强的湿地性能。此外，还可以在一个花纹块上设置1-3个凹槽，并以一定间隔均匀分布在花纹块上，以进一步提高湿地性能。
61.以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种提高湿地性能的轮胎，包括设置在胎面上的花纹块，所述花纹块具有用于与路面接触的顶面，其特征在于，所述顶面上设置有向花纹块内部延伸的凹槽，所述凹槽的槽口具有细长的外形，所述凹槽的底部连通设置导流通道，所述凹槽与轮胎宽度方向之间形成夹角，使得导流通道具有位于轮胎行驶方向前侧的第一端和位于轮胎行驶方向后侧的第二端，所述第一端和所述第二端都位于胎面上，至少所述第二端作为导流通道的出口。2.根据权利要求1所述的提高湿地性能的轮胎，其特征在于，在所述导流通道和所述凹槽的连接处，沿轮胎圆周方向上的截面宽度增大。3.根据权利要求1所述的提高湿地性能的轮胎，其特征在于，在轮胎的宽度方向上，所述凹槽的两端至少跨越所述花纹块宽度的50%。4.根据权利要求1所述的提高湿地性能的轮胎，其特征在于，所述花纹块具有至少一个侧面，并且所述侧面连接有花纹沟，所述第二端位于其中一个侧面上并连通至所述花纹沟。5.根据权利要求4所述的提高湿地性能的轮胎，其特征在于，所述第一端位于所述顶面上。6.根据权利要求4所述的提高湿地性能的轮胎，其特征在于，所述第一端位于与所述第二端相对的侧面上，所述第一端与该侧面连接的花纹沟连通。7.根据权利要求6所述的提高湿地性能的轮胎，其特征在于，所述导流通道中间位置的深度小于所述第一端和第二端。8.根据权利要求7所述的提高湿地性能的轮胎，其特征在于，所述导流通道的中间位置设置有向胎面方向隆起的隆起部，隆起部与所述第一端和所述第二端之间分别设置有倾斜的过渡段。9.根据权利要求1所述的提高湿地性能的轮胎，其特征在于，所述第一端和所述第二端均位于所述顶面上。10.根据权利要求1~9任意一项所述的提高湿地性能的轮胎，其特征在于，所述凹槽的槽宽为0.5~3.5mm，所述凹槽在轮胎方向上两端的距离为花纹块宽度的20%~100%；所述导流通道最底端的深度为花纹块深度的20~80%，所述导流通道在轮胎圆周方向上的截面为圆形或椭圆形，所述导流通道在轮胎圆周方向上的截面宽度为0.5~4mm。

技术总结
本发明涉及轮胎领域，尤其是一种提高湿地性能的轮胎，包括设置在胎面上的花纹块，所述花纹块具有用于与路面接触的顶面，其特征在于，所述顶面上设置有向花纹块内部延伸的凹槽，所述凹槽的槽口具有细长的外形，所述凹槽的底部连通设置导流通道，所述凹槽与轮胎宽度方向之间形成夹角，使得导流通道具有位于轮胎行驶方向前侧的第一端和位于轮胎行驶方向后侧的第二端，所述第一端和所述第二端都位于胎面上，至少所述第二端作为导流通道的出口。本发明在保证花纹块面积不具有太大变化的前提下，提高湿地性能。提高湿地性能。提高湿地性能。


技术研发人员：王雪艳 金基典 胡德斌
受保护的技术使用者：杭州海潮橡胶有限公司
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/6/27