專利名稱：四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自行車充氣輪胎，特別涉及一種能夠提高輪胎在冰雪路面上行駛抓地力的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在很多國家，騎自行車旅游及上班已是一種很普遍的外出方式，既可鍛煉身體，又節(jié)約時間。近年，隨著人們環(huán)保意識的增加，選擇燃燒脂肪而不是燃燒汽油更是大勢所趨。 但在我國北方或歐洲地區(qū)，整個冬季皆是冰天雪地，道路濕滑，加上自行車沒有防滑裝置， 本身自重又較輕，相比其他交通工具更易打滑，甚至發(fā)生摔車的危險。為解決自行車冬季出行的困難，業(yè)界逐漸出現(xiàn)了胎面花紋塊鑲嵌鋼釘?shù)妮喬ァｄ撫斁鶆蛲黄鸬姆植荚谳喬ヌッ嫔?，尖銳釘緣可以破除冰雪和水膜，使輪胎可以安全地行駛于光滑冰面與松軟雪地。但是，在一般道路或其他季節(jié)使用時，釘胎會產(chǎn)生較大的噪音和跳動，影響騎行的舒適性，增加滾動阻力。鑒于以上冬季胎使用的局限性，以及普通消費者大多沒有根據(jù)氣候、路況換胎的專業(yè)意識，市場需求一款能夠兼顧冬季不打滑和夏季舒適性能的自行車外胎，使之適合四季使用，本案便由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其可有效提高輪胎制動力，以提高輪胎在冰雪路面上行駛的抓地力，而又不影響輪胎在一般道路行駛的滾動阻力和舒適性能，達到適合四季使用的功能。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是
一種四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其包括胎面部及位于胎面部兩側(cè)的胎邊部；其中胎面部由多個花紋單元連續(xù)排列而成，各花紋單元包括兩交叉的花紋主溝、兩對稱排列的花紋圓弧主溝及一花紋圓弧副溝，各花紋溝之間形成花紋塊；其中兩花紋主溝是分別對稱的自胎面部一側(cè)向下呈弧形延伸至胎面部的另一側(cè)；而兩花紋圓弧主溝分別自所述各花紋主溝向上向胎面部外側(cè)呈弧形延伸，同時穿過相鄰花紋單元的花紋主溝；一花紋圓弧副溝是以所述兩紋主溝的交叉點為圓心而呈近圓形的分布，其兩端分別連通于相鄰花紋單元的兩花紋圓弧主溝。所述花紋圓弧主溝與花紋主溝之間設(shè)有連通花紋圓弧副溝與相鄰花紋單元花紋主溝的花紋副溝。所述各花紋單元的花紋塊上進一步均勻分布有多邊形溝槽。所述各花紋單元的花紋主溝與花紋圓弧主溝的寬度設(shè)置為I. 5mnT4. 5_，而花紋圓弧副溝的寬度設(shè)置為O. 5mnT3mm。所述各花紋單元的整個花紋陸海比設(shè)置為609Γ80%。 所述整個花紋陸海比設(shè)置優(yōu)選為65°/Γ75%。
所述多邊形溝槽的寬度設(shè)置為O. 2mm I. 0_，深度為1/4 1/2倍的花紋主溝深度。所述多邊形溝槽的形狀優(yōu)選為五邊形或六邊形。所述多邊形溝槽的寬度設(shè)置優(yōu)選O. 3mm O. 6mm。所述各多邊形溝槽相鄰的尖角處底部設(shè)置有削弱尖角處應(yīng)力的加強筋。所述多邊形溝槽的溝壁間等距離地設(shè)置f 3條連接鍵，加強筋與連接鍵的高度設(shè)置為1/3 1倍的多邊形溝槽深度。所述胎邊部上分布有若干圈的小花紋粒.
所述小花紋粒對應(yīng)于輪胎的行駛方向，其軸向?qū)挾刃∮趶较蜷L度，小花紋粒高度小于 I. Omm0所述小花紋粒四周采用圓弧或直線的傾斜面設(shè)計。采用上述方案后，本發(fā)明通過輪胎的胎面部上各花紋主溝與花紋副溝的設(shè)計使胎面花紋整體成龜殼狀，形成優(yōu)化的花紋陸海比設(shè)計，從而提升輪胎抓地力和排水性能。另外，在整個胎面部的花紋塊上配置均勻分布的多邊形溝槽，且溝槽間相互連接并貫通至花紋塊邊緣，以提高花紋塊接地時變形的均勻性，不易產(chǎn)生胎面部的不規(guī)則磨耗現(xiàn)象。再者，為進一步提升四季用輪胎的綜合性能，在輪胎的胎邊部增加小花紋粒設(shè)計， 降低輪胎在雪、泥路面打滑的危險。


圖I為本發(fā)明輪胎截面示意圖2為本發(fā)明輪胎胎面部局部主花紋示意圖3為本發(fā)明輪胎胎面部局部花紋示意圖4為本發(fā)明輪胎胎面花紋塊的局部放大圖5為圖4的A-A向剖視圖6為本發(fā)明輪胎的局部花紋示意圖7為本發(fā)明輪胎胎邊部的局部花紋示意圖8為本發(fā)明輪胎胎邊部小花紋粒的示意圖9為圖7的B-B向剖視圖。輪胎I胎面部10簾紗層20胎邊部30 胎圈40 花紋主溝11 花紋圓弧主溝12
花紋圓弧副溝13花紋副溝14 溝槽15 加強筋151 連接鍵152。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖解釋本發(fā)明的實施方式
如圖I至圖5所示，本發(fā)明揭示了一種四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)。在圖I中，豎直方向設(shè)定為輪胎徑向，且橫向方向設(shè)定為輪胎軸向；該輪胎I包括胎面部10、簾紗層20、 兩側(cè)胎邊部30及一對胎圈40。
如圖2所示，輪胎I的胎面部10由多個花紋單元連續(xù)排列而成，各花紋單元包括兩交叉的花紋主溝11、兩對稱排列的花紋圓弧主溝12及一花紋圓弧副溝13，各花紋溝之間便形成花紋塊；其中兩花紋主溝11是分別對稱的自胎面部10 —側(cè)向下呈弧形延伸至胎面部10的另一側(cè)；而兩花紋圓弧主溝12分別自所述各花紋主溝11向上向胎面部10外側(cè)呈弧形延伸，同時穿過相鄰花紋單元的花紋主溝11 ;一花紋圓弧副溝13是以所述兩花紋主溝 11的交叉點為圓心而呈近圓形的分布，其兩端分別連通于相鄰花紋單元的兩花紋圓弧主溝 12。主要配置的這五條圓弧溝相互交叉成不規(guī)則的多邊形花紋塊，胎面花紋整體成龜殼狀。 胎面龜殼狀的花紋塊設(shè)計主要增強輪胎的邊緣效應(yīng)，增加輪胎的牽引力。另在花紋圓弧主溝12與花紋主溝11之間還設(shè)有連通花紋圓弧副溝13與相鄰花紋單元花紋主溝11的花紋副溝14。各花紋塊與塊周圍形成海區(qū)，花紋主溝11、花紋圓弧主溝12的寬度設(shè)置為
I.5mnT4. 5mm，花紋圓弧副溝13的寬度設(shè)置為O. 5mnT3mm，整個花紋陸海比設(shè)置為60°/Γ80%， 優(yōu)選為659Γ75%，通過合理的花紋陸海比設(shè)計，可有效提升輪胎抓地力和自潔性能。如圖3所示，在整個胎面部的花紋塊上進一步均勻分布多邊形溝槽15，設(shè)置多邊形的溝槽15可以增加胎面摩擦力，提高牽引性能。溝槽15形狀優(yōu)選五邊形及六邊形，邊數(shù)越少，夾角越小，花紋剛性不足容易變形；邊數(shù)越多，夾角越大，形狀越光滑無法達到增加抓地力的效果；溝槽15間相互連接并貫通至花紋塊邊緣，以分解來自地面的摩擦力，避免花紋塊集中受力，從而提高花紋塊接地時變形的均勻性，不易產(chǎn)生胎面的不規(guī)則磨耗現(xiàn)象。如圖4所不，各溝槽15寬度W設(shè)置為O. 2mm I. Omm為宜，優(yōu)選O. 3mm O. 6mm。 溝槽15的寬度太小無法達到增加摩擦力的效果，溝槽15的寬度太大導(dǎo)致花紋塊剛性不足。 溝槽15深度設(shè)置也是以盡量減少降低花紋塊剛性為原則，深度H設(shè)置為1/4 1/2倍的花紋主溝11、花紋圓弧主溝12的深度。細小、密集的多邊形溝槽設(shè)計，可以使輪胎在冰雪路面產(chǎn)生較佳的抓地力，達到防滑作用；而在一般道路使用時，又不影響輪胎的滾動阻力及騎行的舒適性。為保持花紋塊剛性，提高滾動阻力，在各溝槽15相鄰的尖角處底部設(shè)置一加強筋 151，同時加強筋151可以削弱溝槽15尖角處的應(yīng)力，防止冬季使用時橡膠被撕裂。另外， 在溝槽15的溝壁間等距離地設(shè)置f 3條連接鍵152，如圖5所示，加強筋151與連接鍵152 的高度h設(shè)置為1/3 1倍的溝槽15深度H。溝槽15間設(shè)置加強筋151與連接鍵152，也可提升輪胎硫化時膠料流動性，減少輪胎生產(chǎn)時不良的產(chǎn)生。如圖6所示，為進一步提升四季用輪胎的綜合性能，在輪胎的胎邊部30增加小花紋粒31。一般輪胎胎邊光滑，會積壓大量雪、泥，增加打滑的危險。胎邊部30設(shè)置凸起的小花紋粒31可以瓦解、排除雪、泥，進一步提升輪胎在冬季的使用性能。冬季使用時為了增加抓地性能，輪胎的風(fēng)壓一般較低，胎邊部30遍布小花紋粒31可以增加胎邊強度，幫助支撐負載以及保護胎邊的作用；如圖7所示，胎邊部30設(shè)置若干圈的小花紋粒31，沿同心圓交錯排列，減少胎邊部30的變形量，提高使用壽命。小花紋粒31的軸向?qū)挾萖小于徑向長度 Y，對應(yīng)于輪胎的行駛方向；小花紋粒31高度Z小于I. 0mm，優(yōu)選O. 5mm。高度Z設(shè)置太小， 無法達到瓦解雪、泥的作用；高度Z設(shè)置太大，小花紋粒31容易被刮擦，甚至被撕裂。另外， 為了提高小花紋粒31的基部強度，其四周采用圓弧或直線的傾斜面設(shè)計。四季用自行車充氣輪胎，需要滿足冬天冰面抓地性要求，及夏季低滾動阻力的要求，通過優(yōu)化橡膠體系設(shè)計，使膠料在寒冷天氣下有足夠好的彈性和較低的硬度，可以同冰面更有效接觸，同時確保常溫時摩擦系數(shù)μ較低，以降低滾動阻力。因此，膠料的常溫硬度設(shè)置為56飛4 ShoreA,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度設(shè)置為_35°C '45°C。配方原材料需環(huán)保化，以滿足 REACH (即化學(xué)品注冊、評估及許可)、R0HS (即關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令)、PAHS (即多環(huán)芳烴含量限制)等法規(guī)的要求。實施例
輪胎規(guī)格37-622 (28X1*5/8X1*3/8)
使用車輛安裝28寸城市車前、后輪使用路況冬季路面，包含干燥浙青路及濕滑冰雪路面。評價項目滾動阻力、抓地性能、操控性能
評價方式采用試車手的感官評價，10分法進行評價，分值越大，性能越優(yōu)良。
傳統(tǒng)例實旅例I實德倒2籍爾花麵計普通龜殼狀電殼狀貽#花疲溝槽無無六卿評價項霄滾_陣力9S8抓地性倉I679操控性傷679總休冊679綜上所述，本發(fā)明通過輪胎I的胎面部10上各花紋主溝11、12與花紋副溝13的設(shè)計使胎面花紋整體成龜殼狀，形成優(yōu)化的花紋陸海比設(shè)計，從而提升輪胎抓地力和排水性能。另外，在整個胎面部10的花紋塊上配置均勻分布的多邊形溝槽15，且溝槽15間相互連接并貫通至花紋塊邊緣，以提高花紋塊接地時變形的均勻性，不易產(chǎn)生胎面的不規(guī)則磨耗現(xiàn)象。再者，為進一步提升四季用輪胎的綜合性能，在輪胎的胎邊部30增加小花紋粒31 設(shè)計，降低輪胎在雪、泥路面打滑的危險。
權(quán)利要求
1.一種四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其包括胎面部及位于胎面部兩側(cè)的胎邊部； 其特征在于胎面部由多個花紋單元連續(xù)排列而成，各花紋單元包括兩交叉的花紋主溝、兩對稱排列的花紋圓弧主溝及一花紋圓弧副溝，各花紋溝之間形成花紋塊；其中兩花紋主溝是分別對稱的自胎面部一側(cè)向下呈弧形延伸至胎面部的另一側(cè)；而兩花紋圓弧主溝分別自所述各花紋主溝向上向胎面部外側(cè)呈弧形延伸，同時穿過相鄰花紋單元的花紋主溝；一花紋圓弧副溝是以所述兩紋主溝的交叉點為圓心而呈近圓形的分布，其兩端分別連通于相鄰花紋單元的兩花紋圓弧主溝。
2.如權(quán)利要求I所述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于花紋圓弧主溝與花紋主溝之間設(shè)有連通花紋圓弧副溝與相鄰花紋單元花紋主溝的花紋副溝。
3.如權(quán)利要求I或2所述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述各花紋單元的花紋塊上進一步均勻分布有多邊形溝槽。
4.如權(quán)利要求I所述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述各花紋單元的花紋主溝與花紋圓弧主溝的寬度設(shè)置為I. 5mnT4. 5_，而花紋圓弧副溝的寬度設(shè)置為O.5mm 3mm。
5.如權(quán)利要求I或4所述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述各花紋單元的整個花紋陸海比設(shè)置為609Γ80%。
6.如權(quán)利要求5所述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述整個花紋陸海比設(shè)置優(yōu)選為65% 75%。
7.如權(quán)利要求3所述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多邊形溝槽的寬度設(shè)置為O. 2mm I. 0_，深度為1/4 1/2倍的花紋主溝深度。
8.如權(quán)利要求7述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多邊形溝槽的形狀優(yōu)選為五邊形或六邊形。
9.如權(quán)利要求7所述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多邊形溝槽的寬度設(shè)置優(yōu)選O. 3mm O. 6mm。
10.如權(quán)利要求3所述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述各多邊形溝槽相鄰的尖角處底部設(shè)置有削弱尖角處應(yīng)力的加強筋。
11.如權(quán)利要求10所述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多邊形溝槽的溝壁間等距離地設(shè)置廣3條連接鍵，加強筋與連接鍵的高度設(shè)置為1/3 1倍的多邊形溝槽深度。
12.如權(quán)利要求I所述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述胎邊部上分布有若干圈的小花紋粒。
13.如權(quán)利要求12所述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述小花紋粒對應(yīng)于輪胎的行駛方向，其軸向?qū)挾刃∮趶较蜷L度，小花紋粒高度小于I. 0mm。
14.如權(quán)利要求12所述的四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述小花紋粒四周采用圓弧或直線的傾斜面設(shè)計。
全文摘要
一種四季用自行車充氣輪胎花紋結(jié)構(gòu)，其包括胎面部及位于胎面部兩側(cè)的胎邊部；其中胎面部由多個花紋單元連續(xù)排列而成，各花紋單元包括兩交叉的花紋主溝、兩對稱排列的花紋圓弧主溝及一花紋圓弧副溝，各花紋溝之間形成花紋塊；胎面花紋整體成龜殼狀，花紋陸海比設(shè)置為60%~80%。在整個胎面部的花紋塊上配置均勻分布的多邊形溝槽，寬度設(shè)置為0.2mm～1.0mm，深度為1/4～1/2倍的花紋主溝深度，溝槽間相互連接并貫通至花紋塊邊緣；另外，在輪胎的胎邊部設(shè)置若干圈小花紋粒，軸向?qū)挾刃∮趶较蜷L度，小花紋粒高度小于1.0mm。使本發(fā)明的自行車輪胎達到有效提高輪胎制動力，又不影響輪胎在一般道路行駛的滾動阻力和舒適性能，達到適合四季使用的功能。
文檔編號B60C11/03GK102582369SQ20111039255
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者陳秀雄 申請人:廈門正新橡膠工業(yè)有限公司