轮胎胎面结构及具有其的轮胎的制作方法

本技术涉及轮胎，具体而言，涉及一种轮胎胎面结构及具有其的轮胎。

背景技术：

1、目前，全钢子午线轮胎作为重型车辆和长途运输行业的重要组成部分，其性能直接影响到车辆的运行效率、安全性和经济性。

2、然而，现有技术中的全钢子午线轮胎在肩部设计上存在受力集中问题，加速了肩部磨损，导致轮胎在使用过程中肩部磨损不均（肩部偏磨）的问题尤为突出，进而影响轮胎的使用寿命和整体性能。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种轮胎胎面结构及具有其的轮胎，以解决现有技术中轮胎的肩部磨损不均而影响轮胎使用寿命的问题。

2、为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种轮胎胎面结构，包括：中部花纹块；两个冠部花纹块，位于中部花纹块的两侧；两个第一肩部花纹块，两个第一肩部花纹块与两个冠部花纹块一一对应地设置，各冠部花纹块位于其相对应的第一肩部花纹块与中部花纹块之间；两个第二肩部花纹块，两个第二肩部花纹块与两个第一肩部花纹块一一对应地设置，各第一肩部花纹块位于其相对应的第二肩部花纹块和其相对应的冠部花纹块之间；其中，各第一肩部花纹块与其相对应的冠部花纹块之间具有第一周向槽，第一肩部花纹块靠近中部花纹块的棱边与第一周向槽的中心面cs1之间具有第一距离tw4，第一距离tw4与第一周向槽的槽宽tw3之间满足：0.5tw3＜tw4≤0.6tw3。

3、进一步地，各第一肩部花纹块与中部花纹块的宽度之比大于或等于1.00且小于或等于1.25；和/或，各第二肩部花纹块的宽度小于或等于0.5倍的中部花纹块的宽度。

4、进一步地，轮胎胎面结构还包括：第一钢片组，包括多个沿轮胎胎面结构的周向间隔设置的第一钢片，各第一钢片包括相互连接的本体和圆柱体，圆柱体设置在本体的一侧；其中，第一钢片组设置在中部花纹块上，至少一个第一钢片的圆柱体靠近中部花纹块的中心面设置；和/或，第一钢片设置在至少一个冠部花纹块上，至少一个第一钢片的圆柱体靠近该冠部花纹块的中心面设置；和/或，第一钢片设置在至少一个第一肩部花纹块上，至少一个第一钢片的圆柱体靠近该第一肩部花纹块的中心面设置。

5、进一步地，各第一钢片的本体与轮胎的中心面cs之间呈第一夹角a设置，第一夹角a大于或等于70°；和/或，各第一钢片的本体的厚度小于或等于1mm；和/或，各第一钢片的长度tw2小于或等于4mm；和/或，各第一钢片的高度td2与第一周向槽的槽深td1之间满足：td2≥0.6td1。

6、进一步地，第一肩部花纹块上设置有一个第一槽组，第一槽组包括多个沿轮胎胎面结构的周向间隔设置的第一钢片安装槽，多个第一钢片安装槽与一个第一钢片组内的多个第一钢片一一对应地设置；和/或，冠部花纹块上设置有两个第二槽组，各第二槽组包括多个沿轮胎胎面结构的周向间隔设置的第二钢片安装槽，多个第二钢片安装槽与一个第一钢片组内的多个第一钢片一一对应地设置；各冠部花纹块与中部花纹块之间具有第二周向槽，一个第二槽组与第一周向槽连通、另一个第二槽组与第二周向槽连通；和/或，中部花纹块上设置有两个第三槽组，各第三槽组包括多个沿轮胎胎面结构的周向间隔设置的第三钢片安装槽，多个第三钢片安装槽与一个第一钢片组内的多个第一钢片一一对应地设置；各冠部花纹块与中部花纹块之间具有第二周向槽，两个第三槽组与两个第二周向槽一一对应地设置，各第三槽组与其相对应的第二周向槽连通。

7、进一步地，各第一钢片安装槽具有与第一周向槽连通的连通口，至少一个第一钢片安装槽的连通口处设置第一切角，第一切角的沿轮胎的中心轴线方向上的长度小于或等于3mm；和/或，第一切角的深度大于或等于0.7td1；和/或，各第二钢片安装槽具有与第一周向槽或者第二周向槽连通的连通口，至少一个第二钢片安装槽的连通口处设置第二切角，第二切角的沿轮胎的中心轴线方向上的长度小于或等于3mm；和/或，第二切角的深度大于或等于0.7td1；和/或，各第三钢片安装槽具有与第二周向槽连通的连通口，至少一个第三钢片安装槽连通口处设置第三切角，第三切角的沿轮胎的中心轴线方向上的长度小于或等于3mm；和/或，第三切角的深度大于或等于0.7td1。

8、进一步地，轮胎胎面结构还包括：第二钢片组，设置在至少一个冠部花纹块上，第二钢片组包括多个沿轮胎胎面结构的周向间隔设置的折弯钢片；其中，折弯钢片与轮胎的中心面cs之间呈第二夹角b设置，第二夹角b大于等于45°且小于等于85°；和/或，折弯钢片的厚度小于或等于1mm；和/或，折弯钢片的高度小于或等于0.4td1；和/或，各折弯钢片的两端分别与两个第一钢片的圆柱体连接，多个折弯钢片将冠部花纹块均分为多个子冠部花纹块；其中，中部花纹块的宽度为w，各子冠部花纹块的长度大于或等于1.3w。

9、进一步地，轮胎胎面结构还包括：第三钢片组，设置在中部花纹块上，第三钢片组包括多个沿轮胎胎面结构的周向间隔设置的第二钢片；其中，第二钢片与轮胎的中心面cs之间呈第三夹角c设置，第三夹角c大于或等于70°；和/或，第二钢片的厚度小于或等于1mm；和/或，第二钢片的高度小于或等于0.4td1；和/或，各第二钢片的两端分别与两个第一钢片的圆柱体连接，多个第二钢片将中部花纹块均分为多个子中部花纹块；中部花纹块的宽度为w，各子中部花纹块的长度大于或等于1.3w。

10、进一步地，沿轮胎的外周面至其中心轴线的方向上，第一周向槽的槽宽tw3逐渐减小且大于或等于8mm；第一周向槽的槽深td4小于或等于0.8td1；和/或，第二周向槽的槽宽tw1小于或等于0.8tw3，第二周向槽包括依次连通的底部槽段、扩径槽段以及直槽段，底部槽段的槽底为弧形面、槽壁为相对设置的两个平行面，底部槽段的槽深大于或等于2mm且小于或等于3mm；沿底部槽段至直槽段的方向上，扩径槽段的槽宽逐渐增大，直槽段的槽深td3大于或等于3mm且小于或等于5mm；和/或，各第一肩部花纹块与其相对应的第二肩部花纹块之间具有第三周向槽，第三周向槽为直槽，直槽的槽底为弧形面，直槽的槽宽tw6小于或等于2mm，弧形面的直径与直槽的槽宽tw6之比大于或等于1.0且小于或等于1.4；第三周向槽内每间隔一个中部花纹块节距的距离设置一个矩形块，矩形块的厚度td5大于或等于1mm；第三周向槽的槽深小于或等于0.8td1。

11、根据本实用新型的另一方面，提供了一种轮胎，包括上述的轮胎胎面结构。

12、应用本实用新型的技术方案，通过设置第一周向槽及其与第一肩部花纹块和冠部花纹块之间的特定关系，即第一距离tw4与第一周向槽的槽宽tw3之间满足0.5tw3＜tw4≤0.6tw3的条件，进而有效地改变了轮胎接地时应力的分布方式。在轮胎与地面的接触过程中，第一肩部花纹块受到的径向压力会因为第一周向槽的存在而得到分散，尤其是在转向或遇到侧向力作用时。通过调整第一距离tw4，使其占据第一周向槽槽宽的合理比例，能够确保第一肩部花纹块在受力时不会过分集中于某一侧，而是更均匀地分散至冠部及第一周向槽区域，从而减少了肩部区域的偏磨现象，解决了现有技术中轮胎的肩部磨损不均而影响轮胎使用寿命的问题，延长了轮胎的使用寿命，降低了因偏磨而引起的性能衰减。同时，第一周向槽的存在不仅有助于排水，减少水膜效应，提高湿地操控的安全性，而且通过其在接地面上的间断式分布，减少了轮胎在滚动过程中与地面接触所产生的摩擦力，从而实现了滚动阻力的降低。