本發(fā)明涉及一種輪胎胎面斷面輪廓及花紋結構，特別指使用于越野路面的全地形車充氣輪胎。

背景技術：

目前國內的全地形車市場發(fā)展迅猛，因全地形車可在泥地、硬地、林地、沙地等多種不同地形下行駛，越來越多消費者熱衷這種多功能的新車型。近年來，在泥濘地形下駕駛全地形車也成為一種新的娛樂項目，多數(shù)愛好者需要在正常越野路面行駛后方可進入泥濘地形參與娛樂比賽。泥濘地形行駛的全地形車輪胎容易發(fā)生泥土集結于輪胎花紋塊底部的現(xiàn)象，這將降低胎面花紋深度，使胎面花紋降低原有的牽引性能，同時也增加了輪胎重量，影響車輛油耗。因此為確保輪胎在泥濘地形下發(fā)揮良好的的性能，此類全地形車常裝配帶有傾斜條狀的胎面花紋結構設計的輪胎。

考慮全地形車在泥濘惡劣地形下行駛的特殊性，現(xiàn)在的泥濘地形用的全地形車輪胎常采用如圖1所示的胎面花紋結構，此胎面花紋結構設計能降低排泥阻力，提高排泥效果，其胎面由沿輪胎周向對稱并交錯排列的主花紋塊10’、副花紋塊20’所組成，每組主花紋塊10’、副花紋塊20’大致呈條狀并沿輪胎中心平面向兩側胎肩部傾斜排列，此胎面結構設計的輪胎充氣后的胎面輪廓形狀如圖2所示。因主花紋塊10’、副花紋塊20’之間的束縛較強，而各花紋塊間隔區(qū)域的成長束縛較弱，容易形成沿輪胎周向對稱并交錯排列的局部凸出30’；同時也因胎面花紋接地陸比較低，輪胎整體胎面的束縛較小，充氣后形成了較小的胎面弧度，從而形成較窄的胎面接地寬度。在這兩者共同作用下將導致輪胎在行駛過程中容易產(chǎn)生偏擺現(xiàn)象，造成輪胎操控性下降，同時也容易發(fā)生周向接地跳動的現(xiàn)象，影響了車輛行駛的舒適性。

如申請?zhí)枮镃N201320466368.8的中國實用新型專利所公開的胎面內凹型胎面輪廓，其主要在胎面花紋中心面位置處設有一條周向貫穿的中心溝，在充氣成長后仍需形成內凹的胎面輪廓以形成一定的排水空間，此設計主要為提高輪胎的排水性并防止中心溝底裂紋及偏磨耗的現(xiàn)象，但其對輪胎操控穩(wěn)定性并沒有直接的提升效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可確保輪胎行駛舒適性的同時提升輪胎在越野路面行駛的操控性的全地形車充氣輪胎。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種全地形車充氣輪胎，該輪胎胎面由沿輪胎周向呈均勻分布的若干個花紋單元構成，各花紋單元包括依次沿輪胎胎面中心周向對稱并交替設置的主花紋塊和副花紋塊，每組主花紋塊和副花紋塊由胎面中心分別向兩側的胎肩延伸，靠近胎面中心的主花紋塊的頭部越過胎面中心平面，而副花紋塊靠近主花紋塊的頭部與主花紋塊之間具有間隔距離；其中：位于胎面中心附近的每組主花紋塊和副花紋塊的斷面輪廓分別設為具有落差的主花紋塊減縮弧和副花紋塊減縮弧，即主花紋塊和副花紋塊的高度分別由主花紋塊減縮弧的起始端和副花紋塊減縮弧起始端向主花紋塊越過胎面中心平面的內端邊緣呈減縮設計。

所述主花紋塊減縮弧和副花紋塊減縮弧起始端距胎面中心的軸向距離相同，主花紋塊減縮弧和副花紋塊減縮弧起始端處高度相同。

所述胎面中心左右兩側相同軸向距離處的主花紋塊減縮弧和副花紋塊減縮弧的高度采用不等高設置。

所述主花紋塊越過胎面中心平面的邊緣內端處的花紋高度為主花紋塊減縮弧或副花紋塊減縮弧起始端高度的70%～90%。

所述胎面中心左右兩側相同軸向距離處的主花紋塊減縮弧高度與副花紋塊減縮弧高度之間的差值不高于4mm。

所述位于胎面中心兩側的主花紋塊減縮弧和副花紋塊減縮弧起始端之間的距離為輪胎斷面總寬度的35%～55%。

所述副花紋塊減縮弧的半徑設置為主花紋塊減縮弧的半徑的65%~95%。

所述主花紋塊和副花紋塊之間的間隔寬度為主花紋塊減縮弧和副花紋塊減縮弧起始端之間的距離的15%～35%。

所述每組主花紋塊與副花紋塊的頭部周向距離為周向相鄰兩個主花紋塊間隔的35%～55%。

采用上述方案后，本發(fā)明通過對全地形車充氣輪胎胎面斷面輪廓及花紋的優(yōu)化設計，其胎面由沿輪胎胎面中心軸向對稱并交替設置的主花紋塊和副花紋塊所組成，每對主花紋塊的頭部與副花紋塊有一定的間隔距離，每對主花紋塊和副花紋塊的高度由主花紋塊越過胎面中心平面的內端邊緣處向兩側胎肩部逐漸擴大延伸形成落差的減縮弧的斷面輪廓結構，可以確保輪胎行駛舒適性的同時提升輪胎在越野路面行駛的操控性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術輪胎的胎面花紋展開示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術輪胎的胎面花紋斷面輪廓示意圖；

圖3為本發(fā)明輪胎胎面花紋展開示意圖；

圖4為本發(fā)明輪胎斷面輪廓縮減示意圖；。

圖5為圖3中A-A斷面輪廓示意圖；

圖6為圖3中B-B斷面輪廓示意圖；

圖7為本發(fā)明輪胎斷面輪廓充氣后示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述。

如圖3、4所示，本發(fā)明揭示了一種越野路面用的全地形車充氣輪胎，該輪胎胎面1由沿輪胎周向呈均勻分布的若干個花紋單元構成，各花紋單元包括依次沿輪胎胎面中心周向對稱并交替設置的主花紋塊10和副花紋塊20，每組主花紋塊10和副花紋塊20由胎面中心分別向兩側的胎肩延伸，靠近胎面中心的主花紋塊10的頭部越過胎面中心平面，而副花紋塊20靠近主花紋塊10的頭部與主花紋塊10之間具有間隔距離；本發(fā)明的關鍵在于：

位于胎面中心附近的每組主花紋塊10和副花紋塊20的斷面輪廓結構設為具有落差的主花紋塊減縮弧11、副花紋塊減縮弧21，即主花紋塊10和副花紋塊20的高度分別由主花紋塊減縮弧11的起始端和副花紋塊減縮弧21起始端向主花紋塊10越過胎面中心平面的內端邊緣呈減縮設計。

如圖5、6所示，為使主花紋塊減縮弧11和副花紋塊減縮弧21能幫助輪胎發(fā)揮較佳的操控性能，主花紋塊減縮弧11和副花紋塊減縮弧21起始端距胎面中心的軸向距離D1、D2相同，主花紋塊減縮弧11和副花紋塊減縮弧21起始端處高度H1、H2相同。如此設置可有效確保輪胎接地時胎面中心左右兩側的接地平衡性，可避免產(chǎn)生行駛的偏擺現(xiàn)象，可大大提高輪胎行駛的操控穩(wěn)定性，同時也能避免產(chǎn)生左右側接地的跳動，確保輪胎行駛的舒適性。

為避免主花紋塊10和副花紋塊20高度的過分縮減導致輪胎的舒適性能降低，主花紋塊10越過胎面中心平面的邊緣內端12處的花紋高度H3為主花紋塊減縮弧11或副花紋塊減縮弧21起始端高度H1、H2的70%～90%。若主花紋塊10越過胎面中心平面的邊緣內端12處的花紋高度H3過小時，在車輛行駛過程中易因胎面中心主花紋塊10接地的差異過大而使輪胎容易發(fā)生偏擺的現(xiàn)象，反而降低其行駛的操控穩(wěn)定性；反之，若主花紋塊10越過胎面中心平面的邊緣內端12處的花紋高度H3過大時，將無法實現(xiàn)有效預先修正胎面中心的輪廓減縮高度差，使得胎面花紋塊成長不足，反而影響其越野路面行駛的操控穩(wěn)定性能。

為確保輪胎行駛時能提供較好的操控穩(wěn)定性和舒適性，胎面中心左右兩側相同軸向距離處的主花紋塊減縮弧11和副花紋塊減縮弧21的高度采用不等高設置。此胎面花紋結構中主花紋塊10越過胎面中心平面而對胎面產(chǎn)生較大的束縛，充氣后成長較小，設計有較大的減縮弧高度。副花紋塊20對胎面產(chǎn)生較小的束縛，充氣后成長較大，設計有較小的減縮弧高度。通過預先設計的不等高的減縮弧高度來修正胎面左右側的成長差異所帶來的偏擺和跳動的問題，確保輪胎行駛的操控穩(wěn)定性和舒適性。胎面中心左右兩側相同軸向距離處的主花紋塊減縮弧11高度H5與副花紋塊減縮弧21高度H6之間的差值不高于4mm。如此設置可避免胎面中心左右兩側接地平衡性的下降，造成輪胎偏擺而影響其行駛的操控穩(wěn)定性，同時也可避免輪胎在周向行進過程中同一周向位置接地的跳動過大，確保輪胎行駛的舒適性。

為使主花紋塊減縮弧11和副花紋塊減縮弧21能提供最佳的操控性能，位于胎面中心兩側的主花紋塊減縮弧11和副花紋塊減縮弧21起始端之間的距離D為輪胎斷面總寬度OW的35%～55%。若主花紋塊減縮弧11和副花紋塊減縮弧21起始端之間的距離D過大時，將會過度降低輪胎胎面的剛性，使得輪胎接地寬度過分增大，造成輪胎行駛的操控手感變重，最終產(chǎn)生操控性能下降的趨勢；反之，若主花紋塊減縮弧11和副花紋塊減縮弧21起始端之間的距離D過小時，不能有效預先修正胎面中心的輪廓減縮高度差，無法使得胎面花紋塊成長為平順光滑接地結構，反而影響其越野路面行駛的操控性能。

此外，為確保輪胎充氣后胎面各花紋塊成長為平順光滑接地結構，副花紋塊減縮弧21的半徑R2設置為主花紋塊減縮弧11的半徑R1的65%~95%。若副花紋塊減縮弧21的半徑R2過小時將會導致副花紋塊20成長不足，使得輪胎充氣后胎面花紋塊無法成長為平順光滑接地結構；若副花紋塊減縮弧21的半徑R2過大時，將會導致副花紋塊20過分成長而產(chǎn)生輪胎接地跳動，反而影響其舒適性。

當輪胎充氣行駛時，在輪胎內型腔壓力的作用下，因主花紋塊10和副花紋塊20之間設有一定的間隔距離，此間隔處的胎面基部30束縛較小，此處胎面基部30的膨脹成長較大，可預先修正胎面中心的主花紋塊10和副花紋塊20輪廓減縮高度差，使得胎面花紋塊成長為圖7所示的平順光滑接地形狀，可避免主花紋塊10和副花紋塊20因過分成長而導致的邊緣凸出，減少行駛的輪胎跳動，確保輪胎在越野路面行駛下的舒適性。同時每個主花紋塊10、副花紋塊20的花紋塊高度由主花紋塊10越過胎面中心平面的內端邊緣12處分別向兩側胎肩部逐漸擴大延伸，可適當降低輪胎胎面中心的剛性，加大輪胎接地的寬度，可大大提升輪胎行駛的操控穩(wěn)定性。此外，每個主花紋塊10的高度由越過胎面中心平面的內端邊緣12處分別向一側胎肩部逐漸擴大延伸，可在輪胎轉彎時適當降低滑移阻力，提供較佳的操控性能。

當然，胎面基部30的結構可采用如圖4所示的以胎面中心為對稱的光滑弧面對稱結構，也可采用與主花紋塊10和副花紋塊20外輪廓平行減縮的落差結構。

為避免胎面中心位置的過度成長，導致主花紋塊10和副花紋塊20邊緣過度凸出而影響其舒適性，主花紋塊10和副花紋塊20之間的間隔寬度L1為主花紋塊減縮弧11和副花紋塊減縮弧21起始端之間的距離D的15%～35%。當主花紋塊10和副花紋塊20之間的間隔寬度L1設置過大時，主花紋塊10和副花紋塊20邊緣過度成長而造成行駛的跳動加大，同時也容易發(fā)生輪胎胎面中心的接地不均勻，最終影響其舒適性能；反之，當主花紋塊10和副花紋塊20之間的間隔寬度L1設置過小時，無法有效預先修正胎面中心的輪廓減縮高度差，使得胎面花紋塊成長不足，無法在胎面中心接地區(qū)域形成平順的外輪廓形狀，無法有效提升輪胎在越野路面行駛下的操控穩(wěn)定性。

此外，每組主花紋塊10與副花紋塊20的頭部周向距離L2為周向相鄰兩個主花紋塊10間隔P的35%～55%。如此設置可增加中心接地的平順性，確保輪胎行駛的舒適性，同時也能適當減低輪胎轉彎時的滑移阻力，提升輪胎在行駛中的操控性。

采用如圖1輪胎花紋結構樣式試制了多種輪胎前輪規(guī)格為AT26X9-12、后輪規(guī)格為AT26X11-12的全地形車輪胎并對它們進行性能測試并評價。操控性、舒適性和總體性能是通過使用在以下條件并安裝有各測試輪胎的車輛在越野路面上行駛，并通過駕駛員的感官分別以傳統(tǒng)例為100的指數(shù)評價操控性、舒適性和總體性能，數(shù)值越大性能越優(yōu)越。具體測試條件如下。

輪輞：前輪7.0 AT X12、后輪9.0 AT X12

車輛：排氣量500cc的全地形車

測試風壓：45kPa

測試地形：越野地形

測試結果如下表：

通過測試結果可以確認采用本發(fā)明胎面花紋斷面輪廓結構設計后，輪胎能夠實現(xiàn)確保輪胎行駛舒適性的同時提升輪胎在越野路面行駛的操控性能。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳實施例，不以此限定本發(fā)明實施的范圍，依本發(fā)明的技術方案及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應屬于本發(fā)明涵蓋的范圍。