一种高通过性低噪音轮胎

技术领域

本发明涉及轮胎技术领域，尤其涉及一种高通过性低噪音轮胎。

背景技术

随着车辆越野运动的兴起，车辆的越野性能成为了继安全性、行驶舒适性之后的车辆选购衡量指标，而越野性能和行驶舒适性与轮胎有重大联系。

现有的全地型轮胎行驶时产生的噪音较小，但容易被异物覆盖，或轮胎花纹沟槽容易被泥石沙子等填充，使得轮胎与路面的接触面积骤降而失去应有的抓地能力，导致车辆的安全性和操控性大大下降，致使车辆无法在较粗糙、崎岖的山地、非铺装路面正常行驶，通过性较低。而现有的专用越野轮胎，可为车辆在非铺装路面行驶提供强大的抓地力，但强大的抓地力作用在铺装路面会产生高噪音，降低行驶舒适性。可见，现有的全地型轮胎或越野轮胎均无法同时实现高通过性和低噪音。

发明内容

本发明提供了一种高通过性低噪音轮胎，用于解决现有技术中的轮胎无法兼具高通过性和低噪音的技术问题。

本发明提供的一种高通过性低噪音轮胎，包括：

第一周向主槽、第二周向主槽、横向主槽和横向副槽；

周向主槽沿轮胎周向连续角形弯曲延伸，该第一周向主槽和该第二周向主槽关于行驶面中心线的点中心对称；

该横向主槽沿轮胎方向连续角形弯曲延伸与所述周向主槽连通，所述横向主槽沿所述轮胎周向非均匀排布，相邻所述横向主槽之间的周向距离为70～140mm；该横向副槽自该周向主槽连续角形弯曲延伸至胎侧，且设置在两条相邻的该横向主槽之间；

该周向主槽和两条相邻的该横向主槽之间形成梭形花纹块；

该梭形花纹块设置有交叉延伸的第一支槽和第二支槽，支槽连续角形弯曲延伸将该梭形花纹块分割成中心对称图形，该第一支槽连通该周向主槽，该第二支槽连通该横向主槽。

在第一种可能实现的结构中，该周向主槽、该横向主槽和该横向副槽的第一槽壁向外倾斜；

该第一槽壁的倾斜角度的取值范围为98°～115°；

该第一支槽和该第二支槽的第二槽壁向外倾斜；

该第二槽壁的倾斜角度的取值范围为为95°～97°。

在第二种可能实现的结构中，该横向主槽和该横向副槽之间形成胎肩花纹块；

该胎肩花纹块交替设置有齿形花纹和第一锥形凸起。

在第三种可能实现的结构中，该周向主槽、该横向主槽和该横向副槽设置有弹石条；

该弹石条的高度为槽深的10％～40％；

该弹石条的宽度为槽宽的10％～50％。

该第一支槽和该第二支槽设置有齿形加强筋。

在第五种可能实现的结构中，该横向主槽的两端均设置有第二锥形凸起。

在第六种可能实现的结构中，还包括：

设置在胎侧的保护花纹；

该保护花纹包括交替设置的第一凸起和第二凸起。

在第七种可能实现的结构中，该梭形花纹块和该胎肩花纹块设置有钢片。

在第八种可能实现的结构中，一节距该周向主槽包括两次弯曲角度为20°～30°的角形弯曲；

该第一周向主槽和该第二周向主槽之间的该横向主槽包括两次角形弯曲；

该第一支槽包括四次弯曲角度为30°～60°的角形弯曲；

该第二支槽包括两次弯曲角度为30°～60°的角形弯曲。

在第九种可能实现的结构中，该周向主槽、该横向主槽以及该横向副槽的槽宽和槽深相等；

该周向主槽的槽宽为11～15mm，槽深为10～16mm；

该第一周向主槽和该第二周向主槽之间的距离为行驶面宽度的50％～70％；

该横向主槽从一侧胎侧延伸至另一侧胎侧；

该横向主槽在胎肩的弯曲角度为20°～40°；

该横向主槽两端的周向距离为30～100mm；

该支槽的槽宽为该周向主槽的槽宽的45％～55％，槽深为该周向主槽的槽深的75％～85％；

该第一支槽和该第二支槽的相交夹角大小为70°～110°。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供的轮胎花纹结构包括第一周向主槽、第二周向主槽、横向主槽和横向副槽；周向主槽沿轮胎周向连续弯曲延伸，第一周向主槽和第二周向主槽关于行驶面中心线的点中心对称；横向主槽沿轮胎方向连续角形弯曲延伸与所述周向主槽连通，所述横向主槽沿所述轮胎周向非均匀排布，相邻所述横向主槽之间的周向距离为70～140mm；横向副槽自周向主槽连续角形弯曲延伸至胎侧，且设置在两条相邻的横向主槽之间；周向主槽和两条相邻的横向主槽之间形成梭形花纹块；梭形花纹块设置有交叉延伸的第一支槽和第二支槽，支槽连续角形弯曲延伸将梭形花纹块分割成中心对称图形，第一支槽连通周向主槽，第二支槽连通横向主槽。通过两条周向主槽对轮胎行驶面进行宽度分割，并通过多条横向主槽对轮胎行驶面进行周向分割，因周向主槽数量较少，且横向主槽之间的间隔较大，从而形成摩擦面积较大的梭形花纹块，形成强大的抓地力，且较少数量的槽，降低了异物嵌入轮胎的概率，从而降低了异物嵌入槽中撑起轮胎而导致摩擦面积骤降的概率，提高了抓地力的稳定性，稳定而强大的抓地力确保轮胎可通过各种类型的路面，使轮胎具备高通过性；再通过交叉延伸的第一支槽和第二支槽优化梭形花纹块与地面接触时的切入角，使空气、水和泥可沿支槽快速通过，同时，将噪音向不同方向引导，使长短音频的波峰波谷优化叠加，降低噪音，即兼具了高通过性和低噪音。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例示出的一种高通过性低噪音轮胎的平面展开示意图；

其中：10-第一周向主槽、11-第二周向主槽、12-横向主槽、13-横向副槽、14-第一支槽、15-第二支槽、16-梭形花纹块、17-胎肩花纹块、18-齿形花纹、19-第一锥形凸起、20-第二锥形凸起、21-弹石条、22-齿形加强筋、23-保护花纹、23.1-第一凸起、23.2-第二凸起、24-钢片、25-行驶面。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种高通过性低噪音轮胎，用于解决的技术问题是现有技术中的轮胎无法兼具高通过性和低噪音。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，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实施例中的具体含义。

现有的全地型轮胎行驶时产生的噪音较小，但容易被异物覆盖，或轮胎花纹沟槽容易被泥石沙子等填充，使得轮胎与路面的接触面积骤降而失去应有的抓地能力，导致车辆的安全性和操控性大大下降，致使车辆无法在较粗糙、崎岖的山地、非铺装路面正常行驶，通过性较低。而现有的专用越野轮胎，可为车辆在非铺装路面行驶提供强大的抓地力，但强大的抓地力作用在铺装路面会产生高噪音，降低行驶舒适性。可见，现有的全地型轮胎或越野轮胎均无法同时实现高通过性和低噪音。

请参阅图1，本发明提供的一种高通过性低噪音轮胎，包括：

第一周向主槽10、第二周向主槽11、横向主槽12和横向副槽13；周向主槽沿轮胎周向连续角形弯曲延伸，第一周向主槽10和第二周向主槽11关于行驶面25中心线的点中心对称；横向主槽12沿轮胎宽度方向连续角形弯曲延伸与周向主槽连通，横向主槽12沿轮胎周向非均匀排布，相邻横向主槽12之间的周向距离为70～140mm；横向副槽13自周向主槽连续角形弯曲延伸至胎侧，且设置在两条相邻的横向主槽12之间；周向主槽和两条相邻的横向主槽12之间形成梭形花纹块16；梭形花纹块16设置有交叉延伸的第一支槽14和第二支槽15，支槽连续角形弯曲延伸将梭形花纹块16分割成中心对称图形，第一支槽14连通周向主槽，第二支槽15连通横向主槽12。

需要说明的是：行驶面25即轮胎在平整地面滚动时，与地面相接触的理论轮胎面；将行驶面25沿轮胎周向平均分为两部分的圆即为行驶面25的中心线，但为了方便阐述和理解，以下将基于平面展开的轮胎进行阐述，将平面展开状态下的行驶面25的中心线定义为X轴，行驶面25靠近轮胎内侧的边缘线定义为X1轴，行驶面25靠近轮胎外侧的边缘线定义为X2轴，将垂直于行驶面25的中心线的直线定义为Y轴，另外，将内侧胎肩和内侧胎侧的交接线定义为X3轴，将外侧胎肩和外侧胎侧的交接线定义为X4轴。

角形弯曲即弯曲前的槽段与弯曲后的槽段构成一定角度，而非形成弧线。将延伸方向所在直线与X轴或Y轴构成的夹角大小定义为弯曲角度。周向主槽、横向主槽12、横向副槽13每次角形弯曲的弯曲角度的取值范围为(0°，90°)。

周向主槽的槽深和槽宽处处相等，具体槽型不作限定，可以为矩形槽；周向主槽沿轮胎周向连续弯曲延伸即周向主槽任意两相连槽段在Y轴上的投影沿相反方向延伸，且该两相连槽段在X轴上的投影首尾相连，不产生重叠，如：周向主槽先沿向X1轴倾斜的第一方向延伸第一长度，接着沿向X2轴倾斜的第二方向延伸第二长度，然后沿向X1轴倾斜的第三方向延伸第三长度，如此循环，直至周向主槽首尾连通；第一周向主槽10和第二周向主槽11关于行驶面25中心线的点中心对称，即第一周向主槽10和第二周向主槽11分设在X轴的两侧，且第一周向主槽10和第二周向主槽11的相对应槽段的延伸方向相互平行，延伸长度相等，延伸起点至X轴的距离相等。

横向主槽12沿轮胎宽度方向连续角形弯曲延伸，即横向主槽12任意两相连槽段在X轴上的投影沿相反方向延伸，且该两相连槽段在Y轴上的投影首尾相连，不产生重叠；横向主槽沿轮胎周向非均匀排布，即多条横向主槽12在X轴方向上以不同的间距并排分布，多条横向主槽12穿过周向主槽以不同刻度对周向主槽进行分割，横向主槽12自X3轴延伸至X4轴，先后与第一周向主槽10和第二周向主槽11相交连通。横向主槽之间间距的具体取值通过有限元仿真进行确定。

横向副槽13的连续角形弯曲延伸与横向主槽12的连续角形弯曲相同，横向副槽13自第一周向主槽10延伸至X3轴，或自第二周向主槽11延伸至X4轴，相邻两条横向主槽12之间均设置有两条横向副槽13，其中一条自第一周向主槽10延伸至X3轴，另一条自第二周向主槽11延伸至X4轴。

梭形花纹块16即中间较大，两端较小的花纹块，以靠近X1轴和靠近X2轴的端面作为梭形花纹块16的两端。为了形成梭形，让横向主槽12的整体走向形成一定倾斜，即横向主槽12两端在X轴上的投影存在一定距离。

基于相邻横向主槽12，以及第一周向主槽10和第二周向主槽11均关于行驶面25中心线的点中心对称，所以需确保第一支槽14和第二支槽15相交于X轴，且X1轴侧的支槽和X2轴侧的支槽同样关于X轴的点中心对称。即同一节距内，周向主槽的对称中心、横向主槽12的对称中心和支槽的对称中心重合。同一节距为相邻两横向主槽12之间的区域。

本实施例的有益效果：

①通过两条周向主槽对轮胎行驶面进行宽度分割，并通过多条横向主槽对轮胎行驶面进行周向分割，因周向主槽数量较少，且横向主槽之间的间隔较大，从而形成摩擦面积较大的梭形花纹块，形成强大的抓地力，且较少数量的槽，降低了异物嵌入轮胎的概率，从而降低了异物嵌入槽中撑起轮胎而导致摩擦面积骤降的概率，提高了抓地力的稳定性，稳定而强大的抓地力确保轮胎可通过各种类型的路面，使轮胎具备高通过性；再通过交叉延伸的第一支槽和第二支槽优化梭形花纹块与地面接触时的切入角，使空气、水和泥等可沿支槽快速通过，同时，将噪音向不同方向引导，使长短音频的波峰波谷优化叠加，降低噪音，即兼具了高通过性和低噪音。

②横向主槽的非均匀排布，产生不同频率的音频进行相互抵消，降低了噪音。

③通过横向副槽对横向主槽两端的花纹块进行分割，形成面积较大的肩部花纹块，从而确保轮胎发生陷入时，胎肩可与路体发生摩擦，提供抓地力抵消新增的阻力，确保轮胎正常行进，提高了轮胎的高通过性。

④周向主槽、横向主槽、横向副槽及支槽的连续角形弯曲，确保由槽分割形成的花纹块具备足够的刚度，能避免崩花，避免摩擦面积的变化，提高了轮胎抓地力的稳定性，提高轮胎的耐用性。

⑤通过横向主槽将轮胎均匀分割成多个节距，再利用有限元仿真技术来优化节距长度和节距排列，将长短音频的波峰波谷进行优化叠加，降低了噪音，提高舒适性。

具体的，为了提高轮胎将泥沙、石子等异物排出的自洁能力，将周向主槽、横向主槽12和横向副槽13的第一槽壁设置为向外倾斜，即周向主槽、横向主槽12和横向副槽13为梯形槽；第一槽壁的倾斜角度为98°～115°；同时，将第一支槽14和第二支槽15的第二槽壁设置为向外倾斜，即支槽同为梯形槽；第二槽壁的倾斜角度为95°～97°，槽壁的倾斜角度指槽底面与槽壁所形成夹角的大小。第一槽壁和第二槽壁的倾斜角度均大于90°，所以槽壁均表现为斜面，如此，槽对异物的夹紧能力下降，异物进入槽中无法停留，从而提高轮胎的自洁能力。同时，降低了因异物嵌入槽中导致摩擦面积骤降的概率，提高了抓地力的稳定性。

具体的，为了确保轮胎在松软路面或积雪路面的行驶提供足够的牵引力，在由横向主槽12和横向副槽13分割形成的胎肩花纹块17上交替设置齿形花纹18和第一锥形凸起19，即两个相邻的胎肩花纹中的其中一个设置齿形花纹18，另一个设置第一锥形凸起19。如此，当轮胎发生陷入，齿形花纹18和第一锥形凸起19与路体发生摩擦，以抵消新增的阻力，确保车辆能正常行进，进一步提高了轮胎的通过性。在本实施例中，在胎肩花纹块17靠近X3轴和X4轴的位置设置齿形花纹18和第一锥形凸起19，其中齿形花纹18由多条垂直于X3轴或X4轴的凹槽对胎肩花纹块17进行分割形成，第一锥形凸起19为三角锥。

更优的，在横向主槽12的两端均设置有第二锥形凸起20，第二锥形凸起20和第一锥形凸起19在同一水平，第二锥形凸起20为小于第一锥形凸起19的三角锥。如此，通过交替的第一锥形凸起19、第二锥形凸起20、齿形花纹18与路体进行摩擦，提高了轮胎与路体的摩擦力，从而提高了牵引力。

具体的，为了进一步提高轮胎的自洁能力，在第一周向主槽10、第二周向主槽11、横向主槽12和横向副槽13中设置弹石条21；弹石条21的高度为槽深的10％～40％；弹石条21的宽度为槽宽的10％～50％。弹石条21可利用自身的复位弹性将槽中的异物弹出，减少异物对轮胎的伤害，同时增加槽底部的厚度，提高轮胎的防刺孔能力，确保轮胎在粗糙、崎岖的特殊路面的通过能力。在本实施例中，周向主槽、横向主槽12和横向副槽13中均设置有多条弹石条21，弹石条21的延伸方向与槽的延伸方向相同。

具体的，第一支槽14和第二支槽15设置有齿形加强筋22。通过设置齿形加强筋22能够增强梭形花纹块16的抗拉性能和抗撕裂性能，且齿形加强筋22具备一定弹性，能将支槽中的异物进行弹出，可提高轮胎的自洁能力，同时，齿形加强筋22的设置，增加了槽底部的厚度，提升了轮胎的防刺孔能力，确保轮胎在粗糙、崎岖的特征路面的通过能力。在实施例中，在第一支槽中设置一组对称的齿形加强筋。

具体的，为了保护胎侧不受异物的损伤，在胎侧设置保护花纹23；保护花纹23包括交替设置的第一凸起23.1和第二凸起23.2。通过设置保护花纹23可用足够厚度的橡胶保护胎侧，同时，保护花纹23可在轮胎发生深度陷入时，提供额外的抓地力，提高轮胎在极端路况下的通过能力，另外保护花纹23可根据用户需求进行个性化定制，以让轮胎外观符合用户的审美标准。在本实施例中，在内侧胎侧交替设置两种凸起，在外侧胎侧交替设置另外两种凸起。

具体的，为了提高轮胎行驶舒适性，在梭形花纹块16和胎肩花纹块17中设置钢片24。通过钢片24将大面积的花纹块进行分割，降低花纹块的刚度，从而提高舒适性。

在本实施例中，周向主槽的槽宽为11～15mm，通过设置大槽宽，提高了异物嵌入的门槛，降低了异物嵌入的概率，从而提高抓地力的稳定性；周向主槽的槽深为10～16mm；X1轴和X2轴之间的横向主槽12、第一周向主槽10、第二周向主槽11以及横向副槽13的槽宽和槽深相等，X3轴至X1轴的横向主槽12因设置有第二锥形凸起20，所以槽宽逐渐变小，直至等于周向主槽的槽宽，槽深与周向主槽的槽深相同，X4轴至X1轴的横向主槽12同理；第一周向主槽10和第二周向主槽11之间的距离为行驶面25宽度的50％～70％；横向主槽12从一侧胎侧延伸至另一侧胎侧；横向主槽12在胎肩的弯曲角度为30°；横向主槽12两端的周向距离为30～100mm，即横向主槽12两端在X轴上的投影间隔为30～100mm；相邻横向主槽12之间周向距离为70～140mm，即相邻横向主槽12之间的X轴长度为70～140mm，优选值为106.7mm；轮胎的花纹饱和度为53％～58％；支槽的槽宽为周向主槽的槽宽的45％～55％；支槽的槽深为周向主槽的槽深的75％～85％；第一支槽14和第二支槽15相交槽段所形成的相交夹角大小为70°～110°；一节距内的周向主槽包括两次弯曲角度为20°～30°的角形弯曲；第一周向主槽10和第二周向主槽11之间的横向主槽12包括两次角形弯曲；第一支槽14包括四次弯曲角度为30°～60°的角形弯曲；第二支槽15包括两次弯曲角度为30°～60°的角形弯曲。在本实施例中，第一支槽14和第二支槽15将由第一周向主槽10、第二周向主槽11和相邻的两条横向主槽12分割形成的梭形花纹块分割成4块不规则的花纹块。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。