一种竞速公路自行车轮胎

技术领域

本发明涉及轮胎技术领域，具体为一种竞速公路自行车轮胎。

背景技术

轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品；通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能，竞速公路自行车需要使用到轮胎。

竞速公路自行车主要追求速度，胎面越少纹理产生的滚动阻力就越低，因此常规的竞速公路自行车轮胎为光滑胎面或接近光面，而光滑胎面提供的排水通道和边缘效应不足，使轮胎抓地和抗滑不佳，尤其在高速和湿地行驶时会产生安全隐患。为了增加胎面边缘效应和解决排水问题，现行方法是在胎面增加花纹沟数量或贯通各条沟，以获得较多的排水通道，但同时有更多横纵交叉的花纹沟切割胎面，导致胎面刚性的弱化；常规公路自行车胎的花纹沟内外侧壁的倾角相等，角度通常较小（小于或等于10°），较小的沟壁倾角可留出较大排水通道，但花纹块基部强度较低，接地时会加剧蠕动，增加滚动阻力，进而影响起步和加速效率。另外，为了追求极致的速度感，现行公路自行车胎胎体轻薄，因此在保气和防爆方面也亟待改善，以往的改善技术是在冠部的帘纱层外侧增加防护层，仅起到冠部有限的防护作用，无法达到整个胎体保气和胎边防护的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种竞速公路自行车轮胎，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种竞速公路自行车轮胎，包括轮胎，所述轮胎包括胎面和胎体，所述胎面的中心处设置有中心区域，所述胎面的两侧设置有侧边区域,所述中心区域展开宽度设置为15%-35%的胎面展开总宽度，所述中心区域为光滑表面，所述侧边区域内设置有复数个沿周向间隔分布的花纹单元，每一个花纹单元包括两个花纹组，两个花纹组沿胎面中心线CL对称后再错位分布，所述花纹组是由若干条倾斜长沟和高横向的倾斜短沟切割出若干个菱形方块，所述花纹组整体为倒Z字形。

优选的，所述花纹组包含三条高纵向的倾斜长沟，自内向外分别分布有第一倾斜沟、第二倾斜沟及第三倾斜沟，三条倾斜长沟均是端部靠近胎面中心线CL、尾部向远离胎面中心线CL的外端倾斜，即三条倾斜长沟走向为顺向轮胎行驶方向，第三倾斜沟的尾部贯通胎面的边缘，三条倾斜长沟的端部位置由内至外为递降设置。

优选的，所述倾斜长沟的内侧壁设置有倾斜长沟内侧壁夹角，所述倾斜长沟的外侧壁设置有倾斜长沟外侧壁夹角，倾斜长沟外侧壁夹角大于倾斜长沟内侧壁夹角。

优选的，所述倾斜长沟内侧壁夹角设置为10°-15°，所述倾斜长沟外侧壁夹角设置为20°-25°。

优选的，所述三条倾斜长沟之间及第三倾斜沟至胎面边缘之间间隔设置有若干个高横向的倾斜短沟，所述倾斜短沟连接相邻的倾斜长沟，每个倾斜短沟的内端搭接于倾斜长沟，外端为封闭的尖点，表面开口呈现三角形。

优选的，所述倾斜短沟的沟底从内端至外端为倾斜面，所述倾斜短沟外端尖点的沟深为0mm，倾斜短沟半连通相邻的倾斜长沟。

优选的，所述花纹组内端周向长度小于花纹组外端周向长度。

优选的，所述胎体、所述胎体的内表面设置有内帘纱层，所述胎体的外侧设置外帘纱层，所述胎体的两侧均设置有胎圈，所述胎圈对应的外帘纱层的外侧设置有胶片。

优选的，所述内帘纱层内里设置有沿赤道平面对称分布的两防护层，所述两防护层一端在中心部位局部搭接、另一端分别延伸至胎圈，所述防护层采用尼龙交织结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明轮胎的胎面中心区域展开宽度设置为15%-35%的胎面展开总宽度，中心区域为光滑表面，两侧边区域内设置了复数个倒Z字形的花纹组，花纹组是由若干个倾斜长沟和高横向的倾斜短沟切割出若干个菱形方块；倾斜长沟的内外两侧壁与径向法线的夹角差异设计，外侧壁与径向法线的夹角大于内侧壁与径向法线的夹角，兼顾排水和低滚阻性能，高横向的倾斜短沟连接相邻的倾斜长沟，表面开口为三角形，沟底从内端至外端为倾斜面，可辅助排水，增加边缘效应，提高抓地和抗滑性能；胎体具有至少一层的帘纱层，在帘纱层内里设置一端在中心局部搭接、另一端延伸至胎圈的两防护层，防护层采用尼龙交织结构，在胎圈对应的外帘纱层外侧位置加贴保气性优越的胶片，有效提升胎体的保气性能及抗刺扎防爆性能，可全面提升竞速公路自行车轮胎的安全性。

附图说明

图1为本发明轮胎的截面示意图；

图2为本发明轮胎胎面的一个花纹单元；

图3为本发明轮胎花纹组的放大示意图；

图4为发明图3中A-A剖视图；

图5为发明图3中B-B剖视图；

图6为本发明轮胎胎体2的成型示意图。

图中：轮胎T、胎面1、胎体2、中心区域1A、侧边区域1B、中心区域展开宽度W1、胎面展开总宽度W、花纹组11、第一倾斜沟111、第二倾斜沟112、第三倾斜沟113、倾斜短沟114、倾斜长沟内侧壁夹角α、倾斜长沟外侧壁夹角β、倾斜长沟沟深H、倒Z字形内端周向长度L1、倒Z字形外端周向长度L2、内帘纱层21A、外帘纱层21B、胎圈22、防护层23、胶片24。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的轮胎T、胎面1、胎体2、中心区域1A、侧边区域1B、中心区域展开宽度W1、胎面展开总宽度W、花纹组11、第一倾斜沟111、第二倾斜沟112、第三倾斜沟113、倾斜短沟114、倾斜长沟内侧壁夹角α、倾斜长沟外侧壁夹角β、倾斜长沟沟深H、倒Z字形内端周向长度L1、倒Z字形外端周向长度L2、内帘纱层21A、外帘纱层21B、胎圈22、防护层23和胶片24部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，图1，图6中竖直方向设定为轮胎径向，横向方向设定为轮胎轴向，单点划线代表赤道平面；图2-3中竖直方向设定为轮胎周向，横向方向设定为轮胎轴向，CL表示胎面中心线，靠近胎面中心线CL的一端代表内端，远离胎面中心线CL的一端代表外端，箭头方向代表轮胎行驶方向，顺向箭头一端代表前端，逆向箭头一端代表后端。

请参阅图1-图6，一种竞速公路自行车轮胎，包括轮胎T，轮胎T包括胎面1和胎体2，胎面1的中心处设置有中心区域1A，胎面1的两侧设置有侧边区域1B,侧边区域1B为对称的转弯接地的侧边区域，中心区域1A展开宽度W1设置为15%-35%的胎面展开总宽度W，中心区域1A为光滑表面，不设置任何的花纹块和沟槽，确保较低的滚动阻力，侧边区域1B内设置有复数个沿周向间隔分布的花纹单元，每一个花纹单元包括两个花纹组11，两个花纹组11沿胎面中心线CL对称后再错位分布，花纹组11是由若干条倾斜长沟和高横向的倾斜短沟114切割出若干个菱形方块，花纹组11整体为倒Z字形。

花纹组11包含三条高纵向的倾斜长沟，自内向外分别分布有第一倾斜沟111、第二倾斜沟112及第三倾斜沟113，三条倾斜长沟均是端部靠近胎面中心线CL、尾部向远离胎面中心线CL的外端倾斜，即三条倾斜长沟走向为顺向轮胎行驶方向，第三倾斜沟113的尾部贯通胎面1的边缘，三条倾斜长沟的端部位置由内至外为递降设置，整体方向性的倾斜长沟是为了提供顺畅的排水通道。

倾斜长沟的内侧壁设置有倾斜长沟内侧壁夹角α，倾斜长沟的外侧壁设置有倾斜长沟外侧壁夹角β，倾斜长沟外侧壁夹角β大于倾斜长沟内侧壁夹角α。

倾斜长沟内侧壁夹角α设置为10°-15°，倾斜长沟外侧壁夹角β设置为20°-25°，倾斜长沟的内外两侧壁与径向法线的夹角采用差异设计，外侧壁夹角β大于内侧壁夹角α。倾斜长沟内侧壁夹角α为10°-15°，若倾斜长沟内侧壁夹角α小于10°，内侧壁倾角长沟内侧花纹块边缘接近90°，花纹块基部强度较低，接地时会加剧蠕动，增加滚动阻力，但若倾斜长沟内侧壁夹角α太大，会缩小倾斜长沟的沟底宽度，减小排水容积；将倾斜长沟外侧壁夹角β设置为20°-25°，外侧壁倾角大，边缘花纹块基部强度较强，可确保胎面刚性，但若倾斜长沟外侧壁夹角β太大，不仅排水容积大幅缩小，影响沟内水渍顺畅排出，花纹块也会因强度过强不易变形，接地时抓着能力不足，反而影响防滑性能。因此，内小外大的侧壁倾角差异设计，优化倾斜长沟外侧壁夹角β和倾斜长沟内侧壁夹角α的角度设计，兼顾了胎面的排水、防滑和低滚阻性能。

三条倾斜长沟之间及第三倾斜沟113至胎面1边缘之间间隔设置有若干个高横向的倾斜短沟114，倾斜短沟114连接相邻的倾斜长沟，每个倾斜短沟114的内端搭接于倾斜长沟，外端为封闭的尖点，表面开口呈现三角形。

倾斜短沟114的沟底从内端至外端为倾斜面，倾斜短沟114外端尖点的沟深为0mm，倾斜短沟114半连通相邻的倾斜长沟，倾斜短沟114内端沟深与倾斜长沟沟深H一致，逐渐过渡至外端尖点的沟深为0mm，倾斜短沟114半连通相邻的倾斜长沟，起到引流并辅助排水作用，帮助第三倾斜沟113内水渍顺畅并快速排出胎面1边缘，相比常规的横纵花纹沟交叉完全贯通的方式，倾斜短沟114整体高横向的三角形设计，两端不完全贯通倾斜长沟，可降低因倾斜短沟114导致的胎面刚性弱化程度，且三角形状产生的边缘效应更易破除水膜，增强排水和抗滑作用，同时，搭配深度渐变的沟底形成缓缓的倾斜面，引流并辅助排水，确保了胎面刚性和滚阻性能。

三条高纵向的倾斜长沟和若干高横向的倾斜短沟114切割出的花纹组11整体呈倒Z字形，花纹组11内端周向长度L1小于花纹组11外端周向长度L2，使花纹组11的倒Z字形方向顺向轮胎行驶方向，增加公路自行车轮胎的竞速感。

胎体2设定为具有至少一层的帘纱层，本实施例是两层的帘纱层，胎体2的内表面设置有内帘纱层21A，胎体2的外侧设置外帘纱层21B，胎体2的两侧均设置有胎圈22，内帘纱层21A和外帘纱层21B贴合后两端分别绕过胎圈22并折返一定距离，内帘纱层21A的折返宽度小于外帘纱层21B的折返宽度；在内帘纱层21A内里设置沿赤道平面对称分布的两防护层23，两防护层23一端在中心部位局部搭接、另一端分别延伸至胎圈22，该防护层23采用尼龙交织结构；在胎圈22对应的外帘纱层21B外侧位置加贴保气性优越的胶片24。搭接后的防护层23在冠部形成两层的防护层，相比常规一层防护层更加强了冠部的防护效果，防护层23另一端覆盖胎边的方式使胎边同时具备了防爆性能。另外，相比常规在帘纱层外侧增加防护层的方式，防护层23设置在帘纱层的内里，帘纱层包裹住搭接的防护层23，结构更稳定，尼龙交织结构更有效提升公路自行车轮胎整个胎体的保气及抗刺扎的防爆性能；在胎圈22外侧位置加贴胶片24，可避免胎圈22部位漏气问题。通过优化胎体2结构设计，可全面提升竞速公路自行车轮胎的安全性能。

使用时，轮胎T主要是由胎面1及胎体2两大部分组成，胎面1分为中心区域1A和两侧边区域1B，中心区域展开宽度W1设置为15%-35%的胎面展开总宽度W，中心区域1A为光滑表面，两侧边区域1B内设置了复数个倒Z字形的花纹组11，花纹组11是由若干个倾斜长沟和高横向的倾斜短沟114切割出若干个菱形方块；倾斜长沟的内外两侧壁与径向法线的夹角差异设计，外侧壁与径向法线的夹角β大于内侧壁与径向法线的夹角α，兼顾排水和低滚阻性能；高横向的倾斜短沟114连接相邻的倾斜长沟，表面开口为三角形，沟底从内端至外端为倾斜面，辅助排水，增加边缘效应，提高抓地和抗滑性能；胎体2具有至少一层的帘纱层，在帘纱层内里设置一端在中心局部搭接、另一端延伸至胎圈22的两防护层23，防护层23采用尼龙交织结构；在胎圈22对应的外帘纱层21B外侧位置加贴保气性优越的胶片24，有效提升胎体的保气性能及抗刺扎防爆性能，可全面提升竞速公路自行车轮胎的安全性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。