一种提升轮胎磨耗性能的三维钢片及轮胎制造技术

本发明专利技术提供一种提升轮胎磨耗性能的三维钢片，三维部包括沿轮胎横向和深度方向分别交替圆弧过渡相连的凸块和凹槽，每个凸块或凹槽包括与中心面XZ平行隔开的末端平面以及多个由该末端平面侧边沿轮胎横向和深度方向分别向中心面XZ圆弧过渡延伸以形成凸或凹形的侧面；本发明专利技术还提供了一种轮胎。本发明专利技术三维钢片的三维部存在交替圆弧过渡相连的凸块和凹槽，可避免产生较大的应力集中，保证三维钢片花纹面之间相互咬合，减少轮胎在加工生产中出现花纹面的损伤和轮胎花纹掉块的情况；进而使用该三维钢片的轮胎模具，使得轮胎具备凹凸结构的花纹沟槽，可增加花纹互锁强度，抑制胎面花纹块蠕动，降低偏磨耗，提高轮胎的磨耗性能。提高轮胎的磨耗性能。提高轮胎的磨耗性能。

【技术实现步骤摘要】
一种提升轮胎磨耗性能的三维钢片及轮胎


[0001]本专利技术涉及轮胎
，具体涉及一种用于提升轮胎磨耗性能的三维钢片及轮胎。

技术介绍

[0002]汽车是主要交通工具之一，人们对汽车的性能要求不断提高，也促使全球汽车行业技术的不断发展。轮胎作为汽车与地面接触的唯一部件，轮胎性能的重要地位已上升到影响汽车的驾驶体验和安全性的程度，人们对轮胎性能的关注度也越来越高。结合轮胎性能来看，轮胎包括抓地、滚阻、噪音等性能的轮胎细分类型。不同类型的轮胎，其胎面的花纹设计也有较大差异。比如在我国北方地区，冬季通过使用雪地轮胎，来保障汽车行驶的安全性，因为雪地轮胎的胎面花纹拥有大量的钢片设计，可用来提升轮胎花纹接地区域的边缘效应，从而提升轮胎在雪地或湿地的驱动性和制动性，防止车辆打滑。但是，钢片会使花纹块的刚性下降，花纹块在接地时容易蠕动，导致出现偏磨耗，轮胎整体磨耗性能下降，降低了轮胎的使用寿命。为了应对这个问题，轮胎行业公开了多个胎面三维钢片相关的专利。其中，专利CN100352676C通过三维钢片的设计，使花纹块之间相互咬合，既提高边缘效应，又提升轮胎花纹块的刚度，抓地性能达到保证的同时抑制了轮胎的偏磨耗。然而上述专利公开的三维钢片花纹的花纹面上具有至少一个连续水平的交替凹槽和凸块，凸块顶面与凹槽的底面具有一种多边形构型，而这种多边形构型至少具有四个边。此专利的不足之处有二：其一，此专利中凹槽和凸块的交界处均为直线，因转折急促而产生应力集中，尽管花纹面之间存在相互咬合，三维钢片线状转折处会导致轮胎脱模时出现花纹面的损伤，并且线状转折处的应力过于集中，会导致轮胎花纹因应力集中而出现掉块的情况；其二，此专利中形成花纹的凹槽和凸块，并未进行厚度约束的设计，无法保证刀槽花纹具有基本不变的宽度，这将影响互锁的强度，导致胎面在不同的磨耗阶段，其三维刀槽花纹的宽度会增大，导致花纹块的刚度降低，影响轮胎磨耗。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种既能降低花纹面的损伤和轮胎花纹出现掉块的情况，又能增加花纹互锁强度，达到抑制胎面花纹块蠕动，降低偏磨耗，实现提升轮胎磨耗性能目的的三维钢片，以及胎面包括通过该三维钢片制得的花纹的轮胎。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种提升轮胎磨耗性能的三维钢片，钢片由一中心面XZ限定并且具有平面部以及至少一个三维部；
[0006]所述三维部包括沿轮胎横向和深度方向分别交替圆弧过渡相连的凸块和凹槽，每个所述凸块或凹槽包括与中心面XZ平行隔开的末端平面以及多个由该末端平面侧边沿轮胎横向和深度方向向中心面XZ圆弧过渡延伸以形成凸或凹形的侧面，每个凸块或凹槽的至少一个侧面能够衔接相邻凸块或凹槽的侧面。
[0007]优选的，沿轮胎深度方向向中心面XZ延伸形成的多个侧面的中心线L与末端平面的夹角α＝35～55
°
；相邻两个凸块和凹槽末端平面中心在轮胎深度方向的距离H4＝3.5～5.5mm。
[0008]优选的，所述三维钢片的宽度W为一定值，且W＝0.3～2mm。
[0009]优选的，所述三维部具有至少一个连续横向的交替凸块和凹槽以及至少一个连续深度方向的交替凸块和凹槽。
[0010]优选的，位于所述中心面XZ两侧的凸块和凹槽，一侧凸块形成的凸形结构作为另一侧凹槽的凹形结构，一侧凹槽形成的凹形结构作为另一侧凸块的凸形结构。
[0011]优选的，所述侧面包括至少一段由末端平面两相对侧边沿轮胎横向向中心面XZ延伸的斜面以及至少三组以末端平面和斜面为基础面沿轮胎深度方向向中心面XZ圆弧过渡连接的曲面。
[0012]优选的，所述曲面包括以末端平面和斜面为基础面沿轮胎深度方向向中心面XZ圆弧过渡连接的两第一曲面组、以第一曲面组为基础面沿轮胎深度方向向中心面XZ圆弧过渡连接的两第二曲面组以及以第二曲面组为基础面沿轮胎深度方向向中心面XZ圆弧过渡连接的两第三曲面组。
[0013]优选的，所述第一曲面组包括以末端平面为基础面沿轮胎深度方向向中心面XZ延伸的曲面一以及两个以斜面为基础面沿轮胎深度方向向中心面XZ延伸并沿轮胎横向置于曲面一两侧的曲面二，所述曲面一和曲面二的圆弧半径RA＝0.4～1mm。
[0014]优选的，所述第二曲面组包括以曲面一为基础面沿轮胎深度方向向中心面XZ延伸的曲面三以及两个以曲面二为基础面沿轮胎深度方向向中心面XZ延伸并沿轮胎横向置于曲面三两侧的曲面四，所述曲面三和曲面四的圆弧半径RB＝1～3mm。
[0015]优选的，所述第三曲面组包括以曲面三为基础面沿轮胎深度方向向中心面XZ延伸的曲面五以及两个以曲面四为基础面沿轮胎深度方向向中心面XZ延伸并沿轮胎横向置于曲面五两侧的曲面六，所述曲面五和曲面六的圆弧半径RC＝1～3mm。
[0016]优选的，所述α为曲面一、曲面三以及曲面五的中心线L与末端平面之间的夹角。
[0017]本专利技术还提供了一种轮胎，该轮胎胎面设有通过前述的三维钢片制得的花纹。
[0018]由以上技术方案可知，本专利技术具有如下有益效果：三维部在沿着轮胎横向和深度方向两个方向存在交替凸块和凹槽，且凸块与凹槽的交界处具有圆弧过渡的曲面，可避免因交界处线状转折急促而产生较大的应力集中，保证了三维钢片花纹面之间相互咬合的同时，减少轮胎在加工生产中出现花纹面的损伤和轮胎花纹掉块的情况，进而使用这种凹凸结构的三维钢片加工的轮胎模具，使得轮胎具备相同的凹凸结构的轮胎花纹沟槽，当轮胎滚动时，接地面区域的胎面处于载重状态，从而使得花纹沟槽受到挤压而闭合，由于沟槽是凹凸结构，所以当车辆加速或减速时，花纹块之间形成互相支撑的状态，增加花纹互锁强度，抑制胎面花纹块蠕动，降低偏磨耗，提高轮胎的磨耗性能。
附图说明
[0019]图1为本专利技术三维钢片的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术三维钢片宽度的侧视图；
[0021]图3为轮胎花纹沟槽深度为H1时的示意图；
[0022]图4为轮胎花纹沟槽深度为H2时的示意图；
[0023]图5为轮胎花纹沟槽深度为H3时的示意图；
[0024]图6为凸块或凹槽上末端平面与斜面设置位置的示意图；
[0025]图7为末端平面的示意图；
[0026]图8为本专利技术凸块的结构示意图；
[0027]图9为本专利技术凹槽的结构示意图；
[0028]图10为凸块或凹槽上第一曲面组设置位置的示意图；
[0029]图11为第一曲面组圆弧过渡的示意图；
[0030]图12为凸块或凹槽上第二曲面组设置位置的示意图；
[0031]图13为第二曲面组圆弧过渡的示意图；
[0032]图14为凸块或凹槽上第三曲面组设置位置的示意图；
[0033]图15为第三曲面组圆弧过渡的示意图；
[0034]图16为本专利技术三维钢片的剖面设计关系示意图。
[0035]图中：10、平面部；20、三维部；210、凸块；220、凹槽；230、末端平面；24本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升轮胎磨耗性能的三维钢片，钢片由一中心面XZ限定并且具有平面部(10)以及至少一个三维部(20)，其特征在于：所述三维部包括沿轮胎横向和深度方向分别交替圆弧过渡相连的凸块(210)和凹槽(220)，每个所述凸块或凹槽包括与中心面XZ平行隔开的末端平面(230)以及多个由该末端平面侧边沿轮胎横向和深度方向分别向中心面XZ圆弧过渡延伸以形成凸或凹形的侧面，每个凸块或凹槽的至少一个侧面能够衔接相邻凸块或凹槽的侧面。2.根据权利要求1所述的三维钢片，其特征在于，沿轮胎深度方向向中心面XZ延伸形成的多个侧面的中心线L与末端平面的夹角α＝35～55
°
；相邻两个凸块和凹槽末端平面中心在轮胎深度方向的距离H4＝3.5～5.5mm。3.根据权利要求1所述的三维钢片，其特征在于，所述三维钢片的宽度W为一定值，且W＝0.3～2mm。4.根据权利要求1所述的三维钢片，其特征在于，所述三维部具有至少一个连续横向的交替凸块和凹槽以及至少一个连续深度方向的交替凸块和凹槽。5.根据权利要求1所述的三维钢片，其特征在于，位于所述中心面XZ两侧的凸块和凹槽，一侧凸块形成的凸形结构作为另一侧凹槽的凹形结构，一侧凹槽形成的凹形结构作为另一侧凸块的凸形结构。6.根据权利要求2所述的三维钢片，其特征在于，所述侧面包括至少一段由末端平面(230)两相对侧边沿轮胎横向向中心面XZ延伸的斜面(240)以及至少三组以末端平面和斜面为基础面沿轮胎深度方向向中心面XZ圆弧过渡连接的曲面(250)。7.根据权利要求6所述的三维钢片，其特征在于，所述曲面(250)包括以末端平面(230)和斜面(240)为基础面沿轮胎深度方向向中心面XZ圆弧过渡连接的两第一曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜瑞，金石男，张友红，周涛，武情，
申请(专利权)人：安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司，
类型：发明
国别省市：