本發(fā)明涉及一種tbr輪胎異形輪廓結構及具有該輪廓的輪胎，屬于輪胎生產制造
技術領域：
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背景技術：
：為保證全鋼子午線輪胎在使用時的承載性能，普通全鋼載重子午線輪胎(tbr)在胎側輪廓設計多數仍采用胎冠至胎圈均勻過度的圓弧設計，參考圖1，為現有輪胎輪廓的設計方案圖，胎側輪廓設計在輪胎水平軸上下主要由兩段圓弧設計，該常規(guī)輪廓設計技術已使用多年。目前伴隨車輛運輸的規(guī)范、道路路況的優(yōu)化，車輛在行駛時司機的駕駛體驗也越來越受到重視，同時輪胎的單胎重量、油耗等也越來越受到司機的重視。輪胎輕量化也是輪胎行業(yè)發(fā)展的一個趨勢，不僅可以降低生產成本，同時可以節(jié)油并減少對環(huán)境的污染，但是現有的輪胎輪廓設計顯然很難滿足上述需求，亟待提出一種新的輪胎輪廓，降低輪胎重量及滾阻，提高拆裝及搬運便捷性。技術實現要素：本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對現有技術中存在的不足，提供一種tbr輪胎異形輪廓結構及具有該輪廓的輪胎，在改變輪胎胎側輪廓的基礎上，降低輪胎的滾阻及重量，提升產品的節(jié)油、駕駛舒適性能，便于輪胎裝拆。本發(fā)明是采用以下的技術方案實現的：一種tbr輪胎異形輪廓結構，包括胎冠部、胎側部、胎圈部及胎踵部，輪胎的輪廓設計整體異于現有常規(guī)設計，體現在輪胎胎側部的設計弧段數和方向上，所述胎側部包括位于輪胎水平軸上方的胎肩段和上胎側圓弧，以及位于輪胎水平軸下方的下胎側圓弧；所述胎肩段位于胎冠部的下部兩側，且與上胎側圓弧相切；所述上胎側圓弧包括上圓弧和上內圓弧，且所述上圓弧和上內圓弧為圓心位于輪胎水平軸上的同心圓弧，上圓弧和上內圓弧之間由防擦部過渡連接；所述下胎側圓弧包括第一下圓弧和與第一下圓弧連接的反弧段，所述第一下圓弧的圓心位于輪胎水平軸上，且與所述上圓弧相連接，所述反弧段下方為連接反弧段和胎踵部的連接弧，反弧段的設計完全區(qū)別與常規(guī)產品要求的均勻過渡設計，對于優(yōu)化胎側部位材料效果顯著且有利于吸收來自路面的沖擊。進一步的，為保證異形輪廓輪胎對圈部支撐性能，增加胎圈部位的厚度，以提高其支撐效果，所述連接弧為中間胎圈部位對輪胎的支撐作用，其半徑r連接為200mm-240mm，且有效提升輪胎在使用過程中的舒適性。進一步的，為使輪胎上胎側過度均勻，且考慮輪胎內輪廓的變化，所述上圓弧的半徑r上為70mm至90mm，較同型號常規(guī)輪胎輪廓設計半徑小40mm—50mm；上內圓弧半徑r上內比上圓弧的半徑r上小,上圓弧與上內圓弧的半徑差決定了胎側防擦部的厚度，配合防擦部設計在提升輪胎防剮蹭的同時改善輪胎使用過程中對來自地面沖擊的緩沖，增加車輛的駕駛舒適性。進一步的，所述上內圓弧半徑r上內與上圓弧半徑r上的差值為0.6mm-2mm，該值的選取根據輪胎承載及路況的差異可在選值范圍內變動，較好路況、長里程行駛選值偏小，較差輪廓、承載較大則選值偏大。進一步的，所述防擦部上設置有多個不同形狀的凹槽，包括多段防擦弧，且防擦部下端點與輪胎水平軸的垂直距離為8mm-10mm，防擦部上不同形狀的凹槽，在優(yōu)化輪胎重量、提升防擦效果的同時，增加了輪胎的立體感，對輪胎運行過程中的散熱也較為有益。進一步的，所述第一下圓弧的上端點為輪胎水平軸端點，其下端點位于輪胎水平軸下方10mm-15mm位置處，為保證輪胎下胎側圓弧與上胎側圓弧弧的圓滑過渡，其半徑比上圓弧半徑r上小10mm-15mm。進一步的，所述反弧段的半徑r反弧為上圓弧半徑r上的1倍-1.2倍，以保證輪胎在使用過程中的舒適性及生產過程的可操控性，同時考慮輪胎整體質量的控制。進一步的，所述上胎側圓弧和胎肩段之間設計有分型面，考慮膠料膠邊的發(fā)生并考慮后期維修的便利，所述胎肩段與分型面相交的點在分型面水平線上向外偏移l距離，所述l的值小于2mm,所達到的點設為p點；所述分型面上下兩側分別為分型面上弧和分型面下弧，其半徑分別為r分型上、r分型下，根據胎冠與側板的配合，考慮膠料膠邊的發(fā)生并考慮后期維修的便利，所述分型面上弧過p點與胎肩段相切，分型面下弧過p點與上內圓弧相切。本發(fā)明另外還提出一種輪胎，具有上述所述的異形輪廓結構，則具有該異形輪廓結構的輪胎，其上胎側厚度由于采用防擦部凹槽設計較同型號常規(guī)輪胎胎側厚度薄0.5mm-1.0mm，下胎側采用反弧設計，其厚度較同型號常規(guī)輪胎胎側厚度薄0.7mm-1.0mm，胎圈采用大半徑圓弧設計，且為了提升胎圈的剛性及支撐效果，胎圈厚度較同型號常規(guī)輪胎厚度厚2mm-2.5mm。與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：本發(fā)明所提出的tbr輪胎異形輪廓結構，突破原有輪胎輪廓設計思路及技術，獨特設計了運用上胎側圓弧、反弧、大圓弧連接胎踵等相互配合的設計思路，配合防擦部設計及常規(guī)的胎趾，在輪胎上制造出胎側輪廓異于常規(guī)輪廓的產品。利用該技術方案設計的輪胎在保證承載性能的前提下，具有重量輕、滾阻低、駕駛體驗舒適、搬運方便、拆裝容易等特點。經驗證，使用本方案設計的輪胎產品的重量較常規(guī)產品重量降低7％，滾阻降低10％，且該數據均有相關檢測報告。附圖說明圖1現有技術中輪胎側輪廓結構示意圖；圖2是本發(fā)明實施例1所述的輪胎異形輪廓結構示意圖。具體實施方式為了能夠更加清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步說明。實施例1，本實施例提出一種tbr輪胎異形輪廓結構，包括胎冠部1、胎側部2、胎圈部3及胎踵部4，輪胎的輪廓設計整體異于現有常規(guī)設計，體現在輪胎胎側部2的設計弧段數和方向上，具體的，參考圖2：所述胎側部2包括位于輪胎水平軸上方的胎肩段21和上胎側圓弧，以及位于輪胎水平軸m下方的下胎側圓弧；所述胎肩段21位于胎冠部1的下部兩側，且與上胎側圓弧相切；所述上胎側圓弧包括上圓弧和上內圓弧(其半徑分別為r上和r上內)，且所述上圓弧和上內圓弧為圓心位于輪胎水平軸上的同心圓弧，且上內圓弧半徑r上內與上圓弧半徑r上的差值為0.6mm-2mm，該值的選取根據輪胎承載及路況的差異可在選值范圍內變動，較好路況、長里程行駛選值偏小，較差輪廓、承載較大則選值偏大，本實施例優(yōu)選1.5mm,上圓弧和上內圓弧之間由防擦部22過渡連接；所述下胎側圓弧包括第一下圓弧(其半徑為r下)和與第一下圓弧連接的反弧段(其半徑為r反弧)，所述第一下圓弧的圓心位于輪胎水平軸上，且與所述上圓弧相連接，所述反弧段下方為連接反弧段和胎踵部的連接弧，反弧段的設計完全區(qū)別與常規(guī)產品要求的均勻過渡設計，對于優(yōu)化胎側部位材料效果顯著且有利于吸收來自路面的沖擊。另外，為保證異形輪廓輪胎對圈部支撐性能，增加胎圈部位的厚度，以提高其支撐效果，所述連接弧的半徑r連接為200mm-240mm。該數值的選取過大則造成圈部形狀過立，對輪胎重量造成影響；過小則造成圈部過度不均，對輪胎胎圈的支撐作用不足，本實施中優(yōu)選220mm,所述連接弧的半徑明顯不同于常規(guī)設計的30mm-100mm半徑的圓弧設計，連接弧的使用不僅使反弧段與胎踵部得到有效連接，而且增加了胎圈部材料厚度，使圈部支撐性能得到加強，對于增加輪胎的使用壽命、減少因圈部變形導致的圈部損壞有益，同時也有利于輪胎的搬運及裝拆。為使輪胎上胎側過度均勻，且考慮輪胎內輪廓的變化，所述上圓弧的半徑r上為70mm至90mm，優(yōu)選86.5mm,較同型號常規(guī)輪胎輪廓設計半徑小40mm—50mm；上內圓弧半徑r上內比上圓弧的半徑r上小1.5mm,即r上內優(yōu)選85mm,其差值i為防擦部厚度，防擦部22上設置有多個不同形狀凹槽，包括多段防擦弧，且防擦部22下端點與輪胎水平軸m的垂直距離h1為8mm-10mm,優(yōu)選8mm,配合凹槽設計在提升輪胎防剮蹭的同時改善輪胎使用過程中對來自地面沖擊的緩沖，增加車輛的駕駛舒適性。本實施例中，所述第一下圓弧的圓心位于輪胎水平軸m上，其上端點為輪胎水平軸端點，其下端點位于輪胎水平軸下方h2為10mm-15mm位置處，優(yōu)選12mm處，為保證輪胎下胎側弧與上胎側弧的圓滑過渡，第一下圓弧的半徑r下比上圓弧半徑r上小10mm-15mm，優(yōu)選75mm；且所述反弧段的半徑r反弧為上圓弧半徑r上的1倍-1.2倍，反弧段的半徑r反弧的選取需要嚴格按照范圍取值，取值過小反弧明顯，將降低胎側的支撐性能同時影響胎體在輪胎中的受力，取值過大，反弧作用降低，增加輪胎部位的材料，不利于滾阻、重量的優(yōu)化，本實施例優(yōu)選其半徑為90mm,以保證輪胎在使用過程中的舒適性及生產過程的可操控性，同時考慮輪胎整體質量的控制。在上胎側圓弧和胎肩段之間設計有分型面n，考慮膠料膠邊的發(fā)生并考慮后期維修的便利，所述胎肩段21與分型面n相交的點在分型面水平線上向外偏移l距離，所述l的值小于2mm,所達到的點設為p點；所述分型面上下兩側分別為分型面上弧和分型面下弧，其半徑分別為r分型上、r分型下，根據胎冠與側板的配合，考慮膠料膠邊的發(fā)生并考慮后期維修的便利，所述分型面上弧過p點與胎肩段相切，分型面下弧過p點與上內圓弧相切，l數值的選擇不應超過2mm，優(yōu)選1.5mm,過大影響模具組裝及組裝過程中對側板、花紋塊的損傷，過小則影響分型面處輪胎的膠邊，易產生膠邊雜質。胎踵之后的部位等輪廓尺寸與正常輪廓相同，保證了輪胎與輪輞的結合，同時避免了因特殊輪廓需要配備專用輪輞的問題的發(fā)生。本實施例提出的輪胎輪廓胎側形狀完全不同于現有市場常見的輪廓設計，胎側至胎圈呈現不規(guī)則形狀，異于常見輪胎的均勻過度。下面結合圖2說明本實施例所述異形輪胎輪廓大致設計步驟：首先根據tra標準確定斷面寬b值，然后確定h1、h2的值以及分型面高度h分型、行駛面寬度b、花紋弧高h；本領域技術人員結合圖2以及輪胎相關設計標準與要求，可得到著合寬度c值、r胎肩，結合斷面寬b、h2的數值確定r上，然后根據防擦部厚度i,進而確定r上內；考慮膠料膠邊的發(fā)生并考慮后期維修的便利，確定分型面上弧半徑為r分型上和分型面下弧半徑為r分型下，根據輪胎使用環(huán)境并考慮輪胎整體重量，依次設定防擦部的間距為a1、a2、a3、a4，h1為斷面水平軸位置的防擦部距離；根據輪胎所用輪輞形狀，考慮輪胎使用過程中的輪輞與胎圈部位的氣密性并結合現有子口設計，確定胎趾與著合水平線的夾角f1、f2，相應距離為c1、c2、c3，e1為過d點橫向向外偏移的距離，e2為過d點豎向向上偏移的距離,由e1和e2的交點確定e點的位置；連接弧的半徑r連接的數值確定，其位置為過e、d點的圓弧；為保證斷面寬度符合相關標準要求且保證輪胎在使用過程中胎側的保護作用，確定下胎側圓弧的范圍為h2，下胎側圓弧(確定其半徑為r下)與距離輪胎水平軸距離為h2的水平直線的交點定為m；然后確定反弧段半徑r反弧，其過m、e兩點；所有的點及數值及位置確定，進而可根據起點、端點、半徑的方法繪制該異形輪廓。實施例2，在實施例1的基礎上，本實施例提出一種具有實施例1所述異形輪廓結構的輪胎，由于其側輪廓的特殊設計，其上胎側厚度由于采用不同弧段組合及防擦部凹槽設計較同型號常規(guī)輪胎胎側厚度薄0.5mm-1.0mm，下胎側采用第一下圓弧和反弧設計，其厚度較同型號常規(guī)輪胎胎側厚度薄0.7mm-1.0mm，胎圈部分采用大半徑圓弧(連接弧)設計，且為了提升胎圈的剛性及支撐效果，胎圈厚度較正常厚度厚2mm。表1：本實施例異形輪廓輪胎與現有同型號常規(guī)輪胎在胎面花紋一致的情況下，其監(jiān)測數據(滾阻與重量)對比表：異型輪廓產品現有產品(正常輪胎)滾阻(n)4.615.1重量(kg)46.649.9本方案所述的輪胎重量輕、滾阻低、裝拆、搬運方便，由于胎側部位的輪廓變化，利于車輛運轉過程中吸收來自路面的沖擊，提升駕駛舒適性；經測算，從表1可以看出，本實施例產品的輪胎重量較現有常規(guī)產品重量降低7％、滾阻降低10％，本論述數據均有相關檢測報告，輪胎滾阻及重量得到明顯改善。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應用于其它領域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。當前第1頁12