[发明专利]一种具有固定转向的花纹轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种有向滚动的花纹轮胎，确切地说是仿生有向花纹轮胎，能够通过降低水流阻力提升轮胎抗滑能力的花纹轮胎。

背景技术

随着行车速度的不断提高，人们对乘车安全性、舒适性及操控性等提出了严格的要求，要求汽车不仅在干路面上具有优异的操纵性能，同时对湿滑及积水路面的操纵稳定提出了要求。近年来，欧盟颁布了EC1222/2009《有关燃油效率及其他参数的轮胎标签》，明确提出有关轮胎湿路面抓着性能等级及噪声等级等。与此类似的法规在日本已开始实施，美国也将于近期实施。我国的《绿色轮胎技术规范》即将颁布实施。

汽车行驶在积水路面，若轮胎与路面接触区的花纹沟内积水不能及时排出或无法排出时，接地区产生的动水压力将使轮胎与路面逐渐脱离接触，直至发生“滑水”。此时，轮胎与路面附着性能急剧下降，车辆失去操控能力，严重影响行车安全。胎面花纹结构型式是影响轮胎抗滑水性能的主要因素之一。其中，花纹沟主要起着引导和排水功能，花纹沟排水能力的大小直接影响到轮胎抗湿滑性能。花纹沟内水流速度越大，单位时间内排水量越大，轮胎的抗滑水性能越高，发生滑水现象的临界速度越大。为此，出现了多种方式的花纹结构设计专利和文献来提高轮胎抗滑水性能，如美国专利US 7806156 B2通过修改花纹布局来提高轮胎花纹抗滑水性能，美国专利US7290578 B2通过修改花纹块结构增加花纹排水能力的方式来提升轮胎抗滑水性能。中国专利200820114662.1通过对胎面花纹结构进行仿生设计提高花纹排水能力，中国专利201210085734.5提出了花纹沟壁面设置仿生非光滑结构提升花纹沟水流通过能力。但是，上述技术措施主要针对胎面花纹局部结构进行改进，对花纹整体结构布局的措施相对较少，这样对提升轮胎抗滑水性能的要求下略显后劲不足。

发明内容

本发明旨在提出一种具有固定转向的花纹轮胎，能够引导路面积水通过，同时降低水流通过时花纹沟槽壁面阻力，提高花纹沟排水量，从而降低胎面受到水流动水压力作用。该轮胎胎面在积水路面行驶时，可以提供良好的抗湿滑性能，确保轮胎雨天行驶时车辆安全性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

具有固定转向的花纹轮胎，其胎面花纹主要包括中央花纹肋条以及与此相邻的两个纵向花纹沟槽、胎肩花纹块上S状花纹沟槽和C状花纹沟槽以及辅助弓形排水沟槽，具有尖刀状分布的排水沟槽和防滑细沟槽组合而成。中央花纹肋条沿轮胎周向旋转而成，在其一侧开设有菱形状的辅助横向沟槽。

中央花纹肋条为沿轮胎周向一周的纵向一体式条形花纹，中央花纹肋条与其余胎面花纹块之间通过矩形花纹沟槽分开。在胎侧区域处，与矩形花纹沟槽相连通的弓形花纹块是由胎面中心区域向胎肩部位顺势延伸的S状花纹沟槽、C状花纹沟槽分割而成。在滚动方向上，由S状花纹沟槽和C状花纹沟槽形成的具有鱼尾鳍状的大的花纹块上，设有四条弓形排水沟槽，将花纹块分割为若干个小花纹块。其中靠近胎面中央花纹肋条的三条弓形排水沟槽一端与矩形花纹沟槽相连通，并呈现尖端的圆滑过渡，另一端与C形花纹沟槽相连通；靠近胎侧部位的弓形排水沟槽未与胎面中心的矩形花纹沟槽连通，仅仅是连通S状花纹沟槽和C状花纹沟槽。

中央花纹块上设有菱形的横向沟槽，可以起到旁支管消声的作用。该横向花纹沟槽的宽度为4—6mm，长度为中央花纹块宽度的30—50%，中心线与轮胎轴向成10°-20°。在滚动轮胎花纹受到挤压作用下，能够干扰纵向花纹沟槽内部气体流动，从而降低纵向花纹沟气柱共鸣噪声的辐射。同时，横向沟槽的存在能够减小轮胎中央花纹的应力集中。横向沟槽的存在使得中央花纹块内侧呈现不连续性，能够在轮胎径向压力作用下切破水膜，积水更好更彻底的通过与纵向花纹沟槽相连通的横向沟槽排水，提高轮胎的抗滑水能力。

在滚动方向上，靠近胎面中央花纹肋条的3条弓形沟槽与纵向花纹沟槽连通，有效起到接地区路面积水分流，增加花纹沟槽排水流量。在胎肩处仅连通S状和C状花纹沟槽的排水沟槽，该排水沟槽的存在能够有效降低胎肩部位花纹块的刚性，起到良好的转向操控能力。在大的花纹块上开设排水沟槽的同时，能够及时排除轮胎高速滚动时花纹产生的能量，提高极佳的散热特性。花纹刀槽的存在，在有效散热的前提下，能够降低胎面花纹块的刚性，提供足够的抓地能力和车辆乘坐舒适性。其锋利的沟槽边缘，能够迅速破坏水膜，保证轮胎的有效接地，提供轮胎在干、湿路面上的抓地力和稳定性。

C状花纹沟槽和S状花纹沟槽组成胎面花纹的一个单一节距，整胎胎面花纹是以这个单一节距为基准，周向等间距均匀分布在胎面区域；