一种新型镶钉雪地胎的制作方法

1.本实用新型涉及轮胎结构技术领域，具体地说是一种新型镶钉雪地胎。


背景技术：

2.北半球的部分国家由于冬季寒冷和降雪频繁，道路会有不同程度的积雪，这就给冬季行车带来诸多不便和充满不安全性。普通的夏季子午线轮胎受气温降低影响，胎面橡胶会变硬发脆，使抓地性能和耐磨性能会有很大程度的下降，这就需要在冬季更换胎面更软，抓地性更强的雪地子午线轮胎。目前使用的雪地子午线轮胎主要分为两大类，镶钉雪地子午线轮胎和非镶钉雪地子午线轮胎。镶钉雪地子午线轮胎尽管抓地性能好，但凸起的防滑钉对路面破坏较大，且安装费时费力，燃油消耗大，部分国家已立法禁止使用镶钉雪地子午线轮胎。非镶钉雪地子午线轮胎抓地性较镶钉雪地子午线轮胎稍差，只能在积雪不是很厚的路面勉强满足必要的使用；北美的加拿大冬季寒冷且降雪频繁，魁北克省已立法冬季必须使用雪地轮胎，其它各省份尽管没有立法但强烈建议使用雪地轮胎，但对镶钉雪地轮胎的使用时间有明确要求。由于加拿大人口大多数集中在南部，而南部降雪较少，因此加拿大镶钉雪地轮胎平均使用率仅为20％
‑
25％，其它均为非镶钉雪地轮胎。部分消费者冬季有驾车向北旅行的习惯，因此在轮胎是否镶钉上产生不同需求。
3.现有镶钉雪地子午线轮胎为保证镶嵌雪钉的牢固性，通常花纹设计节距较大，钢片较少，花纹块刚性较高，镶嵌雪钉后可以满足北部行车的性能要求；如果在南部不镶钉使用，其冰雪地性能便会大幅降低；如果采取镶钉使用，由于南部降雪较少，会对路面产生较大的破坏；现有非镶钉雪地子午线轮胎为保证冰雪性能，通常花纹设计节距较小，钢片较多，花纹块刚性较低，对路面的包络性较好，可以满足南部行车的使用性能，但由于不能镶钉就难以确保北部行车的安全和性能需求。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种新型镶钉雪地胎，兼顾镶钉和非镶钉性能，通过胎面花纹设计有效增加非镶钉时的冰雪地性能；通过镶钉位置的合理分布有效保证镶钉时的冰雪地性能；通过折线形刀槽和其深度深浅交替的设计，兼顾镶钉和非镶钉性能。
5.本实用新型采用的技术方案是：
6.一种新型镶钉雪地胎，包括胎面，所述胎面设有周向呈一体型的中央花纹块，所述中央花纹块两侧设有冠部花纹块，所述冠部花纹块靠近胎肩一侧设有肩部花纹块，所述肩部花纹块延伸至胎侧，所述肩部花纹块、冠部花纹块和中央花纹块共同构成“v”字形花纹；所述冠部花纹块与中央花纹块之间通过折线形的纵向花纹沟分隔开，所述冠部花纹块靠近胎面中心线一侧两两相连，相连的两个冠部花纹块之间形成第一横向花纹沟，不相连的两个相邻冠部花纹块之间形成第二横向花纹沟，所述第二横向花纹沟与纵向花纹沟连通，所述第一横向花纹沟与第二横向花纹沟均延伸至胎侧；所述冠部花纹块与肩部花纹块之间形
成折线形花纹沟；所述冠部花纹块和肩部花纹块上镶有防滑钉。
7.优选地，所述中央花纹块位于胎面中心线两侧的部分均为类梯形结构，且互为镜像交错；胎面中心线两侧的相邻两个类梯形结构之间通过第三横向花纹沟分隔。中央花纹块整体呈错梯形肋条状且沿周向连接为一体，使中央花纹块刚性大幅增加，既能保证轮胎在直线方向上的牵引性和制动性能，又能有效增强轮胎转向性能从而提高操控性能；第一横向花纹沟、第二横向花纹沟和第三横向花纹沟的组合，最大程度的发挥横向沟槽的牵引性能和直线方向的制动性能。
8.优选地，所述胎面中心线两侧的类梯形结构的中间位置设有第四横向花纹沟，所述中央花纹块在胎面中心线处设有纵向细小沟槽，所述第四横向花纹沟与纵向细小沟槽之间通过横向细小沟槽连通。纵向细小沟槽与横向细小沟槽的设计提高了轮胎的排水性能。
9.优选地，所述第一横向花纹沟的深度由胎冠到胎肩逐渐加深；所述第一横向花纹沟与第二横向花纹沟的宽度由胎冠到胎肩逐渐增大。冠部花纹块靠近胎面中心线一侧两两相连，配合横向花纹沟，在保证周向的花纹块刚性外，最大程度的发挥横向沟槽的牵引性能和直线方向的制动性能。
10.优选地，位于胎面中心线两侧的冠部花纹块、肩部花纹块分别关于胎面中心线呈镜像交错排布；所述肩部花纹块位于胎冠上的部分沿周向宽窄交替排布。
11.优选地，所述第一横向花纹沟和第二横向花纹沟的侧壁呈锯齿状，锯齿高度为1.4
‑
1.6mm；肩部花纹块周向宽窄交替排布，配合锯齿状的第一横向花纹沟和第二横向花纹沟，有效提高轮胎的雪地牵引性能和转弯时的操控性能。
12.优选地，在冠部花纹块与肩部花纹块上的防滑钉的数量比为17:32；以所述防滑钉的中心点为圆心、半径为7.5
‑
8.5mm范围内的胎面上不开设刀槽，提高镶钉处花纹块的刚性，防止防滑钉松动或脱落；在胎面宽度方向上防滑钉设有14
‑
16列，镶嵌的防滑钉均匀的分布在胎面花纹块上，呈现与花纹走向一致的“v”字形，镶钉位置的优化使每枚防滑钉充分发挥抓着性和牵引力。
13.优选地，所述第三横向花纹沟的横向走向与胎面中心线之间的夹角为70
‑
75
°
；深度为第二横向花纹沟深度的60％。
14.优选地，所述中央花纹块、冠部花纹块和肩部花纹块上设有在花纹块表面呈折线形的立体刀槽；所述立体刀槽的宽度为0.45
‑
0.55mm，所述立体刀槽沿花纹块深度方向也呈折线形；所述立体刀槽的深度为深浅交替排布，浅处的深度为深处深度的1/4，浅处的长度为3mm；在花纹块深度方向上立体刀槽的折弯数为3
‑
4个，折线形的波峰与波谷之间的垂直距离为1.3
‑
1.5mm；每个花纹块上设置多层立体刀槽，且刀槽的深浅交替排布设计对花纹块具有补强作用，在提高花纹块在雪地上的抓着性能的同时，保证了花纹块的刚性，有效防止防滑钉的松动与脱落。
15.优选地，所述雪地胎周向采用三种花纹节距，节距宽度比例为1：0.856：0.714，且对应的节距数量分别为18、20、28；总节距数为66个，变节距设计使相邻节距间过渡均衡，防止异常磨损并能有效降低噪音。
16.本实用新型的有益效果：
17.1、中央花纹块整体呈错梯形肋条状且沿周向连接为一体，使中央花纹块刚性大幅增加，既能保证轮胎在直线方向上的牵引性和制动性能，又能有效增强轮胎转向性能从而
提高操控性能；
18.2、肩部花纹块、冠部花纹块和中央花纹块共同构成“v”字形花纹，与轮胎行驶方向一致；且配合第一横向花纹沟、第二横向花纹沟和第三横向花纹沟的组合，最大程度的发挥横向沟槽的牵引性能和直线方向的制动性能；
19.3、镶钉位置设计合理，最大化的将防滑钉分散在各花纹块上，增加横向方向上的防滑钉列数，周向方向的镶钉位置间隔得当，使每枚镶钉都能充分发挥抓着性和牵引力；
20.4、每个花纹块上设置多层立体刀槽，且刀槽的深浅交替排布设计对花纹块具有补强作用，在提高花纹块在雪地上的抓着性能的同时，保证了花纹块的刚性，有效防止防滑钉的松动与脱落；
21.5、本实用新型所提供的一种新型镶钉雪地胎的花纹设计，使胎冠60％接地区域内的实际接地印痕面积大幅增加，有效提升轮胎直线方向上的牵引和制动性能。
附图说明
22.图1为本实用新型胎面花纹的结构示意图；
23.图2为中央花纹块的结构示意图；
24.图3为本实用新型花纹节距以及60％接地区域(a框)示意图；
25.图4为本实用新型防滑钉列数示意图；
26.图5为立体刀槽沿图2中b
‑
b方向的剖视图；
27.图6为立体刀槽的截面结构示意图；
28.图7为本实用新型所提供的新型镶钉雪地胎与现有技术中的雪地胎的雪地制动测试对比图；
29.图8为本实用新型所提供的新型镶钉雪地胎与现有技术中的雪地胎的雪地加速测试对比图。
30.附图标记：1、中央花纹块；2、冠部花纹块；3、胎肩；4、肩部花纹块；41、肩部花纹块位于胎面的部分；5、胎侧；6、纵向花纹沟；7、胎面中心线；8、第一横向花纹沟；9、第二横向花纹沟；10、折线形花纹沟；11、类梯形结构；12、防滑钉；13、第三横向花纹沟；14、第四横向花纹沟；15、纵向细小沟槽；16、横向细小沟槽；17、立体刀槽。
具体实施方式
31.为了使本领域技术人员能够更好的理解本实用新型，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
32.一种新型镶钉雪地胎，如图1所示，包括胎面，所述胎面设有周向呈一体型的中央花纹块1，所述中央花纹块1两侧设有冠部花纹块2，所述冠部花纹块2靠近胎肩3一侧设有肩部花纹块4，所述肩部花纹块4延伸至胎侧5，所述肩部花纹块4、冠部花纹块2和中央花纹块1共同构成“v”字形花纹；所述冠部花纹块2与中央花纹块1之间通过折线形的纵向花纹沟6分隔开，所述冠部花纹块2靠近胎面中心线7一侧两两相连，其连接处的宽度最窄为4
‑
7mm，相连的两个冠部花纹块2之间形成第一横向花纹沟8，不相连的两个相邻冠部花纹块2之间形成第二横向花纹沟9，所述第二横向花纹沟9与纵向花纹沟6连通，所述第一横向花纹沟8与第二横向花纹沟9均延伸至胎侧，将相邻两个肩部花纹块4分隔开；所述冠部花纹块2与肩部
花纹块4之间形成折线形花纹沟10；所述冠部花纹块2和肩部花纹块4上镶有防滑钉12；在冠部花纹块2与肩部花纹块4上的防滑钉12的数量比为17:32；以所述防滑钉12的中心点为圆心、半径为7.5
‑
8.5mm范围内的胎面上不开设刀槽；如图4所示，在胎面宽度方向上防滑钉设有14
‑
16列，镶嵌的防滑钉均匀的分布在胎面花纹块上，呈现与花纹走向一致的“v”字形。
33.如图2所示，所述中央花纹块1位于胎面中心线7两侧的部分均为类梯形结构11，且互为镜像交错；胎面中心线7两侧的相邻两个类梯形结构11之间通过第三横向花纹沟13分隔；所述胎面中心线7两侧的类梯形结构11的中间位置设有第四横向花纹沟14，所述中央花纹块1在胎面中心线7处设有纵向细小沟槽15，所述第四横向花纹沟14与纵向细小沟槽15之间通过横向细小沟槽16连通。
34.所述第一横向花纹沟8的深度由胎冠到胎肩逐渐加深；所述第一横向花纹沟8与第二横向花纹沟9的宽度由胎冠到胎肩逐渐增大；所述第一横向花纹沟8和第二横向花纹沟9的侧壁呈锯齿状，锯齿高度为1.4
‑
1.6mm；如图2所示，所述第三横向花纹沟13的横向走向与胎面中心线7之间的夹角为α，α取值为70
‑
75
°
；所述第三横向花纹沟13的深度为第二横向花纹沟9深度的60％。
35.如图1所示，位于胎面中心线7两侧的冠部花纹块2、肩部花纹块4分别关于胎面中心线7呈镜像交错排布；所述肩部花纹块4位于胎冠上的部分41沿周向宽窄交替排布；相邻所述肩部花纹块4靠近胎面中心线7一侧在横向上相互错开距离为l4，l4取值为4
‑
7mm。
36.所述中央花纹块1、冠部花纹块2和肩部花纹块4上设有在花纹块表面呈折线形的立体刀槽17；如图5
‑
6所示，所述立体刀槽17的宽度为d，d取值为0.45
‑
0.55mm，所述立体刀槽17沿花纹块深度方向也呈折线形；所述立体刀槽17的深度为深浅交替排布，浅处的深度h1为深处深度h2的1/4，浅处的长度为l1，l1取值为3mm；在花纹块深度方向上立体刀槽17的折弯数为3
‑
4个，花纹块深度方向上的折线形的波峰与波谷之间的垂直距离为l2，l2取值为1.3
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1.5mm；
37.在本实用新型的一些具体的实施例中，如图3所示，所述雪地胎周向采用三种花纹节距l、m、s，l、m、s节距长度比例为1：0.856：0.714，且对应的节距数量分别为18、20、28；胎面中心线7两侧的中央花纹块1、冠部花纹块2、肩部花纹块4分别纵向错开距离为l3，l3取值为0.63个s节距长度。
38.本实用新型所提供的一种新型镶钉雪地胎的花纹设计，如图3所示，使胎冠60％接地区域(图中a所圈区域)内的实际接地印痕面积大幅增加，有效提升轮胎直线方向上的牵引和制动性能。
39.图7为本实用新型所提供的新型镶钉雪地胎与现有技术中的雪地胎的雪地制动测试对比，根据图7中测试结果可知：与现有技术相比，本实用新型所提供的新型镶钉雪地胎雪地制动性能提升6.7％。
40.图8为本实用新型所提供的新型镶钉雪地胎与现有技术中的雪地胎的雪地加速测试对比，根据图中测试结果可知：与现有技术相比，本实用新型所提供的新型镶钉雪地胎雪地加速性能提升8.3％。
41.以上对本实用新型所提供的一种新型镶钉雪地胎进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法和中心思想，所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅
是参考附图的方向，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。