本實用新型涉及輪胎領(lǐng)域，具體為一種提升高速耐久性能的UHP輪胎。

背景技術(shù)：

輪胎是汽車行駛的承載部件，其主要功能是承載來自汽車的負(fù)荷、傳遞動力。產(chǎn)品有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)設(shè)計規(guī)范，以滿足使用的基本要求。

隨著汽車運輸業(yè)的發(fā)展，汽車的行駛速度在大幅度提高，車輛性能也在不斷改進(jìn)及運輸行業(yè)對經(jīng)濟(jì)效益的追求，輪胎使用條件發(fā)生了較大的改變，高速、連續(xù)行駛的狀況下，傳統(tǒng)的輪胎設(shè)計不能滿足，這是由于：

1.現(xiàn)有的UHP輪胎溝底弧為平移胎冠弧設(shè)計，從溝底弧的中間部到溝底弧的肩部過渡區(qū)為沿輪胎主溝槽的槽底弧度的彎曲過渡。此類設(shè)計有以下不足：1)輪胎速度級別是W級和Y級的輪胎，常采用1JE的結(jié)構(gòu)，平移胎冠弧設(shè)計的溝底弧使得胎肩部較厚，在汽車的高速行駛試驗時，由于輪胎產(chǎn)生的熱量較大，肩部厚使得輪胎散熱較差，致使熱量積聚，造成輪胎肩部掉塊；2)移胎冠弧設(shè)計的溝底弧使得輪胎肩部厚，增加了肩部胎面的膠料，增加了輪胎的生產(chǎn)成本；3)平移胎冠弧設(shè)計的溝底弧使得溝底弧過渡有折點，溝底弧的不均勻性導(dǎo)致應(yīng)力分布的不均勻，容易造成應(yīng)力集中，不利于高速試驗；

2.現(xiàn)有UHP輪胎的胎側(cè)口型在子口處為傾斜直線設(shè)計，此類設(shè)計無法控制子口的厚度，易導(dǎo)致子口偏薄，或因生產(chǎn)時胎側(cè)口型尺寸的波動，導(dǎo)致子口缺膠或露簾線，子口厚度偏薄會降低脫圈壓力試驗的性能，不利于高速試驗；

3.UHP輪胎的胎面對輪胎的滾動阻力影響顯著，現(xiàn)有技術(shù)UHP輪胎花紋設(shè)計方法大多是非對稱花紋設(shè)計，其最內(nèi)側(cè)的花紋和最外側(cè)自固花紋橫溝設(shè)計都是各自朝向一個方向，輪胎在高速試驗時，易產(chǎn)生變形，變形會使得輪胎抓地不穩(wěn)，降低輪胎的性能，胎面花紋溝變形可能導(dǎo)致輪胎運行期間的胎面膠料的生熱，不利于高速試驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有輪胎在高速試驗時，性能跟不上的問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種提升高速耐久性能的UHP輪胎，包括胎面和胎側(cè)，所述胎面上從內(nèi)側(cè)起依次設(shè)有第一主溝，第二主溝，第三主溝，第四主溝和胎面外側(cè)花紋，所述胎側(cè)依次包括防水線、子口和胎側(cè)末端，所述胎面外側(cè)花紋由若干組自固花紋組成，該自固花紋為三個凹陷于胎面上的花紋橫溝，其中每組自固花紋包括兩個位于第四主溝溝槽兩側(cè)的胎面上的花紋橫溝一、花紋橫溝二，和一個位于第四主溝溝槽及其兩側(cè)胎面上的花紋橫溝三；所述每組自固花紋的三個花紋橫溝中心點呈三角形分布；所述胎側(cè)從防水線至胎側(cè)末端，依次設(shè)置有寬度為L1的傾斜過渡的第一區(qū)域、寬度為L2的平臺過渡的第二區(qū)域和寬度為L3的傾斜過渡的第三區(qū)域；其中的第二區(qū)域中包括子口。

優(yōu)選地，所述胎側(cè)從防水線至胎側(cè)末端的三個區(qū)域的寬度有如下關(guān)系：0.47≤L1/L2≤0.67，3.40≤L2/L3≤3.60；所述胎側(cè)口型的總寬度為L＝L1+L2+L3。

優(yōu)選地，所述L1：L2：L3等于4:7:2，波動在±0.10。

優(yōu)選地，所述第一區(qū)域的寬度為8mm，厚度從5.0mm過渡到3mm；所述第二區(qū)域的寬度為14mm，厚度為3mm；所述第三區(qū)域的寬度為4mm，厚度從3mm過渡到0.5mm，所述胎側(cè)口型的總寬度為26mm。

從CAE接觸壓力分布分析結(jié)果看，如圖6所示，現(xiàn)有技術(shù)的2.0mm子口厚度的接觸壓力小于本實用新型的的3.0的子口厚度接觸壓力，輪輞和輪胎的接觸壓力大，有助于提升輪胎的脫圈壓力性能。

從CAE剪切應(yīng)變分析結(jié)果看，如圖7所示，現(xiàn)有的2.0mm子口厚度剪切應(yīng)變最大值小于本實用新型的3.0mm子口厚度剪切應(yīng)變最大值，表明本實用新型的3.0mm子口厚度的剪切應(yīng)變好于現(xiàn)有的2.0mm子口厚度的剪切應(yīng)變，剪切應(yīng)變大，子口和輪輞的接觸力大，有助于提升輪胎的脫圈性能。

在輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計和工況相同的情況下，只改變胎側(cè)口型設(shè)計，進(jìn)行輪胎實際脫圈壓力分析，從下表可以看出：現(xiàn)有的胎側(cè)口型做出來的輪胎的脫圈壓力明顯差于改善后的胎側(cè)口型做出來的輪胎的脫圈壓力。

優(yōu)選地，所述花紋橫溝二位于第四主溝溝槽和第三主溝溝槽中間的胎面上，該花紋橫溝二的右側(cè)延長線上設(shè)有連接花紋與第三主溝溝槽相連；該連接花紋為寬度窄于花紋橫溝二的線性溝槽，兩端分別與花紋橫溝二和第三主溝溝槽連通。

優(yōu)選地，所述花紋橫溝三的中間槽壁不連續(xù)，被第四主溝溝槽穿過。

優(yōu)選地，述花紋橫溝三與花紋橫溝一的軸向平行或相交。

輪胎在高速轉(zhuǎn)彎或變向時，會收到行駛方向的阻力和或側(cè)向力，此處的三角形橫溝花紋組，可以兩兩之間互相支持減少變形：當(dāng)花紋橫溝二受到行駛方向的阻力時，會把力分散到花紋橫溝三和花紋橫溝一上，這樣就會減少變向；當(dāng)花紋橫溝一受到側(cè)向力，會把力分散到花紋橫溝二上，減少變形；當(dāng)側(cè)向受力反過來，即方向盤想另一個方向打時，花紋橫溝三受到側(cè)向力，會把力分散到花紋橫溝二上，它們互相支持，可以減少變形，提升了輪胎剛性。

如附圖5所示，分別對紋橫溝三與花紋橫溝一的軸向平行和紋橫溝三與花紋橫溝一的軸向相交的輪胎進(jìn)行CAE花紋剛性分析，對其是縱向花紋剛性和側(cè)向花紋剛性進(jìn)行分析，其中Rib1為本實用新型的花紋剛性，圖5中A為軸向平行的輪胎，B為軸向相交的輪胎，從CAE結(jié)果看，紋橫溝三與花紋橫溝一的軸向相交的幾何三角自固花紋的UHP輪胎，在縱向花紋剛性和側(cè)向花紋剛性上較優(yōu)。

優(yōu)選地，還包括胎冠，胎肩，及胎冠與胎肩下點之間的溝底弧，該溝底弧為平滑過渡的圓弧，圓弧的圓心為兩條直線的交點，其中一條直線為經(jīng)過胎冠的中心下點的垂線，另一條直線為經(jīng)過胎冠的中心下點和胎肩下點之間連線的垂直平分線。

優(yōu)選地，還包括冠帶層、帶束層，所述胎冠的中心深度a，胎肩的厚度b，冠帶層的厚度c，帶束層的端點膠厚d，主溝基部的膠厚f和胎肩基部的膠厚g之間的關(guān)系為a-b＝c+d+e-(f-g)。

優(yōu)選地，所述第一主溝內(nèi)側(cè)距胎冠的中心的距離為L12，所述第一主溝外側(cè)距胎冠的中心的距離為L11；所述第二主溝內(nèi)側(cè)距胎冠的中心的距離為L22，所述第一主溝外側(cè)距胎冠的中心的距離為L21；所述第三主溝內(nèi)側(cè)距胎冠的中心的距離為L31，所述第一主溝外側(cè)距胎冠的中心的距離為L32；所述第四主溝內(nèi)側(cè)距胎冠的中心的距離為L41，所述第一主溝外側(cè)距胎冠的中心的距離為L42；胎冠的水平寬度為TDW；所述主溝的位置由其內(nèi)外側(cè)距胎冠的中心的距離限定，其中L11＝23.58％*TDW、L12＝29.54％*TDW；L21＝5.65％*TDW、L22＝11.19％*TDW；L31＝5.75％*TDW、L32＝11.00％*TDW；L41＝22.58％*TDW、L42＝27.50％*TDW。

對本實用新型提供的一種提升高速耐久性能的UHP輪胎進(jìn)行CAE接地壓力分析，如圖8所示，從結(jié)果看，現(xiàn)有的溝底弧的接地壓力最大值為0.567Mpa，而本實用新型的接地壓力最大值只有0.502Mpa，表明本實用新型的溝底弧接地壓力明顯好于現(xiàn)有的溝底弧的接地壓力，接地壓力小表明輪胎的受壓小，有助于提升輪胎的高速性能。如圖9所示，現(xiàn)有的溝底弧的帶束層應(yīng)變能密度最大值大于本實用新型的應(yīng)變能密度最大值，表明改善后的溝底弧應(yīng)變能密度明顯好于現(xiàn)有的溝底弧的應(yīng)變能密度。應(yīng)變能密度小，表明帶束層產(chǎn)生的能量少，有助于提升輪胎的高速性能。如圖10所示，現(xiàn)有的溝底弧的接地壓力最大值為0.623Mpa大于本實用新型的接地壓力最大值0.619Mpa，表明本實用新型的溝底弧接地壓力明顯好于現(xiàn)有的溝底弧的接地壓力。接地壓力小表明輪胎的受壓小，有助于提升輪胎的高速性能。

輪胎高速測試結(jié)果見下表，現(xiàn)有的溝底弧的高速PS32明顯差于本實用新型的高速PS32。

(備注：國標(biāo)PS32標(biāo)準(zhǔn)≥290×10km/h×min合格)

本實用新型提供的一種提升高速耐久性能的UHP輪胎，通過將其子口所在的平臺區(qū)域設(shè)置為一定寬度區(qū)域，將子口的厚度控制在3mm，提升了輪胎的接觸壓力和剪切應(yīng)變，同時子口厚度的增加也有利于改善輪胎生產(chǎn)時此處的缺膠率，有助于提升輪胎的脫圈壓力性能，使得輪胎的脫圈壓力得到明顯的改善；通過將其胎面上的花紋橫溝設(shè)計成由多組花紋橫溝中心點呈三角形分布的花紋，利用用了幾何三角自固的性能，提升了輪胎最外側(cè)自固花紋的剛性，使得輪胎在高速變向或轉(zhuǎn)向受力時，可以減少外側(cè)自固花紋的變形，可以有效的提升輪胎的操控性能；通過改善該UHP輪胎中的溝底弧設(shè)計，建立外輪廓的胎冠弧、溝底弧、主溝之間的聯(lián)系，通過主溝位置的配比和溝深的變化，使得主溝和溝底弧的設(shè)計不再是單純的偏移做出，將現(xiàn)有技術(shù)中的溝底弧的彎曲過渡區(qū)消除，成為同一圓周上的一段均勻的平滑圓弧，使得溝底弧的接地壓力明顯好于現(xiàn)有的溝底弧的接地壓力；同時也降低了溝底弧的應(yīng)變能密度，使得帶束層產(chǎn)生的能量少，有助于提升輪胎的高速性能。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本實用新型的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，其中A是俯視圖，B為正視圖，包括本實用新型中胎側(cè)的放大圖。

圖2是本實用新型的另一種實施例的俯視圖。

圖3是本實用新型的主溝定位圖。

圖4是本實用新型的主溝樣式圖。

圖5是本實用新型的CAE花紋剛性分析圖。

圖6是輪胎的接觸壓力分布分析圖，其中A是現(xiàn)有技術(shù)，B為本實用新型。

圖7是輪胎的子口處CAE剪切應(yīng)變圖，其中A是現(xiàn)有技術(shù)，B為本實用新型。

圖8是輪胎的溝底弧CAE接地圖，其中A是現(xiàn)有技術(shù)，B為本實用新型。

圖9是輪胎的CAE應(yīng)變能密度圖，其中A是現(xiàn)有技術(shù)，B為本實用新型。

圖10是輪胎的溝底弧輪胎接地圖，其中A是現(xiàn)有技術(shù)，B為本實用新型。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

實施例一

根據(jù)本實用新型的一種實施方式，如附圖1所示，一種提升高速耐久性能的UHP輪胎，包括胎面8和胎側(cè)7，所述胎面8上從內(nèi)側(cè)起依次設(shè)有第一主溝，第二主溝，第三主溝，第四主溝和胎面外側(cè)花紋，所述胎側(cè)7依次包括防水線、子口和胎側(cè)末端；所述胎面外側(cè)花紋由若干組自固花紋組成，該自固花紋為三個凹陷于胎面上的花紋橫溝，其中每組自固花紋包括兩個位于第四主溝溝槽兩側(cè)的胎面上的花紋橫溝一、花紋橫溝二，和一個位于第四主溝溝槽及其兩側(cè)胎面上的花紋橫溝三；所述每組自固花紋的三個花紋橫溝中心點呈三角形分布；所述胎側(cè)7從防水線至胎側(cè)末端，依次設(shè)置有寬度為L1的傾斜過渡的第一區(qū)域、寬度為L2的平臺過渡的第二區(qū)域和寬度為L3的傾斜過渡的第三區(qū)域；其中的第二區(qū)域中包括子口。

所述第一區(qū)域的寬度為8mm，厚度從5.0mm過渡到3mm；所述第二區(qū)域的寬度為14mm，厚度為3mm；所述第三區(qū)域的寬度為4mm，厚度從3mm過渡到0.5mm，所述胎側(cè)口型的總寬度為26mm。

所述花紋橫溝二位于第四主溝溝槽和第三主溝溝槽中間的胎面上，該花紋橫溝二的右側(cè)延長線上設(shè)有連接花紋與第三主溝溝槽相連；該連接花紋為寬度窄于花紋橫溝二的線性溝槽，兩端分別與花紋橫溝二和第三主溝溝槽連通?；y橫溝三的中間槽壁不連續(xù)，被第四主溝溝槽穿過。所述花紋橫溝三與花紋橫溝一的軸向平行。

本實用新型提供的一種耐高速UPH輪胎，還包括胎冠，胎肩，冠帶層，帶束層，及胎冠與胎肩下點之間的溝底弧，該溝底弧為平滑過渡的圓弧，圓弧的圓心為兩條直線的交點，其中一條直線為經(jīng)過胎冠的中心下點1的垂線5，另一條直線為經(jīng)過胎冠的中心下點1和胎肩下點2之間連線的垂直平分線6。

所述胎冠的中心深度a，胎肩的厚度b，冠帶層的厚度c，帶束層的端點膠厚d，主溝基部的膠厚f和胎肩基部的膠厚g之間的關(guān)系為a-b＝c+d+e-(f-g)。

如圖3所示，所述第一主溝內(nèi)側(cè)距胎冠的中心的距離為L12，所述第一主溝外側(cè)距胎冠的中心的距離為L11；所述第二主溝內(nèi)側(cè)距胎冠的中心的距離為L22，所述第一主溝外側(cè)距胎冠的中心的距離為L21；所述第三主溝內(nèi)側(cè)距胎冠的中心的距離為L31，所述第一主溝外側(cè)距胎冠的中心的距離為L32；所述第四主溝內(nèi)側(cè)距胎冠的中心的距離為L41，所述第一主溝外側(cè)距胎冠的中心的距離為L42；胎冠的水平寬度為TDW；所述主溝的位置由其內(nèi)外側(cè)距胎冠的中心的距離限定，其中L11＝23.58％*TDW、L12＝29.54％*TDW；L21＝5.65％*TDW、L22＝11.19％*TDW；L31＝5.75％*TDW、L32＝11.00％*TDW；L41＝22.58％*TDW、L42＝27.50％*TDW。其中如圖4所示，圖中SEC A-A1、SEC B-B1、SEC C-C1、SEC D-D1即第一主溝，第二主溝，第三主溝，第四主溝的樣式圖，包括角度和溝底半徑，主溝的溝深可以由主溝的外輪廓的胎冠弧和溝底弧及主溝的具體樣式確定。

實施例二

根據(jù)本實用新型的一種實施方式，如附圖2所示，一種提升高速耐久性能的UHP輪胎，包括胎面8和胎側(cè)7，所述胎面8上從內(nèi)側(cè)起依次設(shè)有第一主溝，第二主溝，第三主溝，第四主溝和胎面外側(cè)花紋，所述胎側(cè)7依次包括防水線、子口和胎側(cè)末端；所述胎面外側(cè)花紋由若干組自固花紋組成，該自固花紋為三個凹陷于胎面上的花紋橫溝，其中每組自固花紋包括兩個位于第四主溝溝槽兩側(cè)的胎面上的花紋橫溝一、花紋橫溝二，和一個位于第四主溝溝槽及其兩側(cè)胎面上的花紋橫溝三；所述每組自固花紋的三個花紋橫溝中心點呈三角形分布；所述胎側(cè)7從防水線至胎側(cè)末端，依次設(shè)置有寬度為L1的傾斜過渡的第一區(qū)域、寬度為L2的平臺過渡的第二區(qū)域和寬度為L3的傾斜過渡的第三區(qū)域；其中的第二區(qū)域中包括子口。

所述第一區(qū)域的寬度為8mm，厚度從5.0mm過渡到3mm；所述第二區(qū)域的寬度為14mm，厚度為3mm；所述第三區(qū)域的寬度為4mm，厚度從3mm過渡到0.5mm，所述胎側(cè)口型的總寬度為26mm。

所述花紋橫溝二位于第四主溝溝槽和第三主溝溝槽中間的胎面上，該花紋橫溝二的右側(cè)延長線上設(shè)有連接花紋與第三主溝溝槽相連；該連接花紋為寬度窄于花紋橫溝二的線性溝槽，兩端分別與花紋橫溝二和第三主溝溝槽連通?；y橫溝三的中間槽壁不連續(xù)，被第四主溝溝槽穿過。所述花紋橫溝三與花紋橫溝一的軸向相交。

本實用新型提供的一種耐高速UPH輪胎，還包括胎冠，胎肩，冠帶層，帶束層，及胎冠與胎肩下點之間的溝底弧，該溝底弧為平滑過渡的圓弧，圓弧的圓心為兩條直線的交點，其中一條直線為經(jīng)過胎冠的中心下點1的垂線5，另一條直線為經(jīng)過胎冠的中心下點1和胎肩下點2之間連線的垂直平分線6。

所述胎冠的中心深度a，胎肩的厚度b，冠帶層的厚度c，帶束層的端點膠厚d，主溝基部的膠厚f和胎肩基部的膠厚g之間的關(guān)系為a-b＝c+d+e-(f-g)。

如圖3所示，所述第一主溝內(nèi)側(cè)距胎冠的中心的距離為L12，所述第一主溝外側(cè)距胎冠的中心的距離為L11；所述第二主溝內(nèi)側(cè)距胎冠的中心的距離為L22，所述第一主溝外側(cè)距胎冠的中心的距離為L21；所述第三主溝內(nèi)側(cè)距胎冠的中心的距離為L31，所述第一主溝外側(cè)距胎冠的中心的距離為L32；所述第四主溝內(nèi)側(cè)距胎冠的中心的距離為L41，所述第一主溝外側(cè)距胎冠的中心的距離為L42；胎冠的水平寬度為TDW；所述主溝的位置由其內(nèi)外側(cè)距胎冠的中心的距離限定，其中L11＝23.58％*TDW、L12＝29.54％*TDW；L21＝5.65％*TDW、L22＝11.19％*TDW；L31＝5.75％*TDW、L32＝11.00％*TDW；L41＝22.58％*TDW、L42＝27.50％*TDW。其中如圖4所示，圖中SEC A-A1、SEC B-B1、SEC C-C1、SEC D-D1即第一主溝，第二主溝，第三主溝，第四主溝的樣式圖，包括角度和溝底半徑，主溝的溝深可以由主溝的外輪廓的胎冠弧和溝底弧及主溝的具體樣式確定。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。