一种具有曲率连续轮胎冠部轮廓曲线的轮胎的制作方法

1.本实用新型涉及轮胎的技术领域，尤其是涉及一种具有曲率连续轮胎冠部轮廓曲线的轮胎。


背景技术：

2.汽车在行驶中，轮胎冠部与地面直接接触，冠部与地面接触时的接地形状及接地压力形成与地面的相互摩擦力，从而产生抓地力，故轮胎抓地力主要来源于轮胎冠部。
3.轮胎接地形状主要由冠部曲线圆弧取值及下沉量控制，在冠部花纹、轮胎结构及轮胎胶料配方一致的情况下，通过调整冠部圆弧取值调整。
4.轮胎轮廓曲线设计的合理性能够有效改善冠部接地形状异常，改善接地压力的均一性，使轮胎在使用过程中磨损更加均匀，行驶过程更加稳定。
5.现有已知轮胎冠部曲线经历了从一段圆弧到多段圆弧的转变，采用一段圆弧时，冠部各点曲率相同，不利于轮胎接地压力的合理分布；采用多段圆弧相切实现冠部轮廓曲线过渡时(见图2传统轮胎轮廓设计示意图)，虽对轮胎接地压力有所改善，但圆弧切点处存在曲率的断差，不利于轮胎接地切向及法向应力的分布(见图7、图8)；故无论是采用一段圆弧还是采用多段圆弧均无法实现冠部在曲率上的光顺连续(见图4为传统设计中切线连续轮廓的曲率分析示意图)。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种具有曲率连续轮胎冠部轮廓曲线的轮胎，其具有有效改善冠部接地印痕及接地压力分布的效果。
7.本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
8.一种具有曲率连续轮胎冠部轮廓曲线的轮胎，包括依次连接的行驶面曲线、胎肩曲线、胎侧曲线、胎圈曲线，
9.所述行驶面曲线采用曲率连续的二次曲线，所述行驶面曲线具有起点控制点a、终点控制点c、中部控制点b，所述行驶面曲线由起点控制点a为起点通过中部控制点b并以终点控制点c为终点，
10.其中，所述行驶面曲线在起点控制点a处的切向控制线l1在起点控制点a处与轮胎轴向平行且与行驶面曲线相切；所述行驶面曲线在终点控制点c处的切向控制线l2在终点控制点c处与行驶面曲线相切且与胎肩曲线相切。
11.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述行驶面曲线在轮胎轴向截面上为曲率连续曲线，且曲率方向为同向关系。
12.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述行驶面曲线曲率变化由其起点a到其终点c为逐渐变大变化，且为非线性关系。
13.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述切向控制线l2与轮胎径向方向夹角α在50
°
～70
°
之间；
14.所述胎肩曲线的圆弧半径取值为15mm～50mm之间。
15.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述行驶面曲线的中部控制点b基于起点控制点a为原点的坐标值(x1，y1)与终点控制点c基于起点控制点a为原点的坐标值(x2，y2)的关系比值有如下关系：0.3≤x1/x2≤0.7；0.07≤y1/y2≤0.4。
16.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述终点控制点c的径向距离y2、行驶面曲线(1)的展开长度taw、轮胎花纹弧长pdw之间具有如下关系：0.04≤y2/taw≤0.06，20mm≤(pdw
‑
taw)/2≤35mm，0.7≤taw/pdw≤0.96。
17.综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
18.通过轮胎冠部曲线使用曲率连续的二次曲线，实现了曲线在曲率上的光顺连接，在轮胎结构及轮胎胶料配方一致的情况下，可以有效改善冠部接地印痕及接地压力分布，从而提高轮胎产品的操纵性及使用寿命。
附图说明
19.图1为本实用新型轮胎轮廓设计结构示意图；
20.图2为现有传统设计轮胎轮廓设计示意图；
21.图3为为本实用新型曲率连续(g2连续)轮廓的曲率分析示意图；
22.图4为传统设计中切线连续轮廓的曲率分析示意图；
23.图5为轮廓结构示意图；
24.图6轮胎接地印痕示意图；
25.图7轮胎接地切向应力示意图；
26.图8轮胎接地法向应力示意图。
27.图中，1、行驶面曲线；2、胎肩曲线；3、胎侧曲线；4、胎圈曲线。
具体实施方式
28.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
29.实施例：
30.参照图1，为本实用新型公开的一种具有曲率连续(g2连续)轮胎冠部轮廓曲线的轮胎，包括行驶面曲线1、胎肩曲线2、胎侧曲线3、胎圈曲线4。
31.行驶面曲线1曲线采用曲率连续的二次曲线，实现冠部曲线曲率的光顺过渡，驶面曲线1具有起点控制点a、终点控制点c、中部控制点b，行驶面曲线1由起点控制点a为起点通过中部控制点b并以终点控制点c为终点。
32.其中，行驶面曲线1在起点控制点a处的切向控制线l1在起点控制点a处与轮胎轴向平行且与行驶面曲线1相切；行驶面曲线1在终点控制点c处的切向控制线l2在终点控制点c处与行驶面曲线1相切且与胎肩曲线2相切。
33.胎肩曲线2由圆弧sr组成，胎肩曲线2起点为行驶面曲线1的终点，相切于切向控制线l2。
34.胎侧曲线3由上半胎侧圆弧sur与下半胎侧圆弧slr组成，上半胎侧圆弧sur与下半胎侧圆弧slr在连接点处相切。胎圈曲线4与下半胎侧slr圆弧在连接点处相切。
35.冠部行驶面曲线1在轮胎轴向截面上为曲率连续曲线(如图3所示)，且曲率方向为
同向关系；冠部行驶面曲线1曲率变化由起点a到终点c为逐渐变大变化，且为非线性关系；
36.切向控制线l2与轮胎径向方向夹角α在50
°
～70
°
之间；胎肩曲线2的圆弧半径取值为15mm～50mm之间。
37.起点控制点a的mod的取值为根据所需设计规格的相应国家标准取值；中部控制点b基于起点控制点a为原点的坐标值(x1，y1)与终点控制点c基于起点控制点a为原点的坐标值(x2，y2)的关系比值有如下关系：0.3≤x1/x2≤0.7；0.07≤y1/y2≤0.4。
38.终点控制点c的径向距离y2、冠部曲线1的展开长度taw、轮胎花纹弧长pdw之间具有如下关系：0.04≤y2/taw≤0.06，20mm≤(pdw
‑
taw)/2≤35mm,0.7≤taw/pdw≤0.96。
39.其余胎肩曲线、胎侧曲线、胎圈曲线与传统轮胎轮廓设计相同，不做赘述。
40.本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种具有曲率连续轮胎冠部轮廓曲线的轮胎，包括依次连接的行驶面曲线(1)、胎肩曲线(2)、胎侧曲线(3)、胎圈曲线(4)，其特征在于：所述行驶面曲线(1)采用曲率连续的二次曲线，所述行驶面曲线(1)具有起点控制点a、终点控制点c、中部控制点b，所述行驶面曲线(1)由起点控制点a为起点通过中部控制点b并以终点控制点c为终点，其中，所述行驶面曲线(1)在起点控制点a处的切向控制线l1在起点控制点a处与轮胎轴向平行且与行驶面曲线(1)相切；所述行驶面曲线(1)在终点控制点c处的切向控制线l2在终点控制点c处与行驶面曲线(1)相切且与胎肩曲线(2)相切。2.根据权利要求1所述的一种具有曲率连续轮胎冠部轮廓曲线的轮胎，其特征在于：所述行驶面曲线(1)在轮胎轴向截面上为曲率连续曲线，且曲率方向为同向关系。3.根据权利要求2所述的一种具有曲率连续轮胎冠部轮廓曲线的轮胎，其特征在于：所述行驶面曲线(1)曲率变化由其起点a到其终点c为逐渐变大变化，且为非线性关系。4.根据权利要求1所述的一种具有曲率连续轮胎冠部轮廓曲线的轮胎，其特征在于：所述切向控制线l2与轮胎径向方向夹角α在50
°
～70
°
之间；所述胎肩曲线(2)的圆弧半径取值为15mm～50mm之间。5.根据权利要求1所述的一种具有曲率连续轮胎冠部轮廓曲线的轮胎，其特征在于：所述行驶面曲线(1)的中部控制点b基于起点控制点a为原点的坐标值(x1，y1)与终点控制点c基于起点控制点a为原点的坐标值(x2，y2)的关系比值有如下关系：0.3≤x1/x2≤0.7；0.07≤y1/y2≤0.4。6.根据权利要求1所述的一种具有曲率连续轮胎冠部轮廓曲线的轮胎，其特征在于：所述终点控制点c的径向距离y2、行驶面曲线(1)的展开长度taw、轮胎花纹弧长pdw之间具有如下关系：0.04≤y2/taw≤0.06，20mm≤(pdw
‑
taw)/2≤35mm，0.7≤taw/pdw≤0.96。

技术总结
本实用新型涉及轮胎的技术领域，尤其是涉及一种具有曲率连续轮胎冠部轮廓曲线的轮胎，其包括依次连接的行驶面曲线、胎肩曲线、胎侧曲线、胎圈曲线，所述行驶面曲线采用曲率连续的二次曲线，所述行驶面曲线具有起点控制点A、终点控制点C、中部控制点B，所述行驶面曲线由起点控制点A为起点通过中部控制点B并以终点控制点C为终点，其中，所述行驶面曲线在起点控制点A处的切向控制线L1在起点控制点A处与轮胎轴向平行且与行驶面曲线相切；所述行驶面曲线在终点控制点C处的切向控制线L2在终点控制点C处与行驶面曲线相切且与胎肩曲线相切。本实用新型具有有效改善冠部接地印痕及接地压力分布的效果。力分布的效果。力分布的效果。


技术研发人员：宋文博 成建超 朱作勇 李仁国
受保护的技术使用者：山东兴鸿源轮胎有限公司
技术研发日：2021.03.19
技术公布日：2021/10/18