本发明属于橡胶轮胎制备技术领域，具体涉及一种高速汽车专用的花纹轮胎，轮胎接地面包括中央肋骨、2条主排水沟、2条侧排水沟、连块式仿生花纹块和封闭式外胎肩；中央肋骨的设计，保证了轮胎的最佳纵向刚度，促使轮胎的操控力直接由轮胎转移到路面上；曲线沟槽处的3D沟槽，打破了纵向沟槽中产生噪音的气流，降低轮胎噪音；横向沟槽的走向与单导向花纹走向保持一致，提高了轮胎的牵引性和排水性，花纹的流畅性设计增加了花纹与地面的接触，大大提高了抓地力；连块式仿生花纹块设计，提高花纹块的强度和增强外观个性；封闭式外胎肩的设计，减小了轮胎的磨损和噪音，同时也保证轮胎较强的牵引力、更短的刹车距离和精准的转弯性能。
1.一种高速汽车专用的花纹轮胎，包括胎面、胎侧和胎圈，所述胎侧连接胎面和胎圈，其特征在于：其主体结构由中央肋骨、主排水沟、3D沟槽、斜向花纹沟、小横向沟槽、侧排水沟、小细刀槽、主小细沟、连块式仿生花纹块、侧小细沟、S形刀槽、封闭式外胎肩、大横向沟槽和流水状刀槽组成；胎面以中央肋骨为分割线分为左侧花纹和右侧花纹，左侧花纹和右侧花纹形状相同呈镜像错位排列；中央肋骨的宽度为40～55mm，中央肋骨的两侧分布着两条主排水沟，主排水沟的两侧呈波浪曲线，沿轮胎纵向方向连续不间断，主排水沟和侧排水沟采用封闭式设计，主排水沟和侧排水沟深度为5mm，宽度为11mm；连块式仿生花纹块位于主排水沟和侧排水沟之间，连块式仿生花纹块上分别设有3D沟槽、小细刀槽、主小细沟、大横向沟槽和流水状刀槽；3D沟槽通过中央肋骨镜像错位且平行的排列在主排水沟的两侧，
3D沟槽的一端与主排水沟相交处的沟槽设计成斜坡式，富有立体感，另一端成封闭状，不与任何沟槽连通；小细刀槽的一端连通侧排水沟，另一端不与任何沟槽连通，小细刀槽的长度为大横向沟槽的三分之一；主小细沟将连块式仿生花纹块分割成两块花纹，大横向沟槽将侧排水沟和主小细沟连通贯穿起来；流水状刀槽通过中央肋骨镜像错位、平行的排列在主排水沟的两侧，流水状刀槽的一端连通主排水沟，另一端连通主小细沟，3D沟槽和小细刀槽未连通到主小细沟上；封闭式外胎肩分布在离中央肋骨最远处，通过中央肋骨镜像错位排列在两侧，封闭式外胎肩上分别设有斜向花纹沟、S型刀槽、小横向沟槽和侧小细沟，斜向花纹沟的沟槽深度由6mm呈斜坡状逐步向胎侧递减为零，S型刀槽和斜向花纹沟横向平行排列在封闭式外胎肩的内部，小横向沟槽的轮廓形状为上升楔形状，通过中央肋骨镜像错位排列在封闭式外胎肩上，小横向沟槽的一侧与侧排水沟相通，长度为大横向沟槽的三分之一，沟槽深度呈斜坡状，侧小细沟距离侧排水沟为整个封闭式外胎肩总宽度的四分之一。
2.如权利要求1所述的高速汽车专用的花纹轮胎，其特征在于：所述胎面从左到右依次排列为封闭式外胎肩、侧小细沟、侧排水沟、大横向沟槽、主小细沟、流水状刀槽、3D沟槽、主排水沟、中央肋骨、主排水沟、3D沟槽、流水状刀槽、主小细沟、大横向沟槽、侧排水沟、侧小细沟和封闭式外胎肩。
3.如权利要求1所述的高速汽车专用的花纹轮胎，其特征在于：所述主小细沟将连块式仿生花纹块分割成两块花纹，主小细沟的宽度为2mm，深度为2.2mm，沟槽剖面侧壁与垂直方向的倾斜角为2°。
4.如权利要求1所述的高速汽车专用的花纹轮胎，其特征在于：所述斜向花纹沟的沟槽长度与宽度的比值为1.5～3，沟槽剖面侧壁与垂直方向的倾斜角为5°，斜向花纹沟的弯曲半径为30mm。
5.如权利要求1所述的高速汽车专用的花纹轮胎，其特征在于：所述3D 沟槽的深度由
6mm呈斜坡状逐步递减为2mm，3D沟槽的长度与宽度的比值为2～3.5，沟槽剖面弯曲处侧壁与轴心方向的倾斜角为3°，沟槽弯曲半径为25mm。
6.如权利要求1所述的高速汽车专用的花纹轮胎，其特征在于：所述大横向沟槽距离中央肋骨横向距离为40～60mm，大横向沟槽的深度为5mm，宽度为3mm，大横向沟槽的长度与宽度的比值为24～26，沟槽剖面侧壁与垂直方向的倾斜角为5°，沟槽剖面圆弧处壁与垂直方向之间的夹角为15°。
7.如权利要求1所述的高速汽车专用的花纹轮胎，其特征在于：所述S形刀槽轮廓形状为扁平的、细长的S型，深度由2.2mm呈斜坡状逐步向胎侧递减为零；S形刀槽的长度与宽度的比值为6～10，沟槽弯曲半径为15mm，沟槽壁与垂直面所在直线之间的夹角为10°。
8.如权利要求1所述的高速汽车专用的花纹轮胎，其特征在于：所述流水状刀槽的长度与宽度的比值为10～20，深度为2.2mm，沟槽剖面圆弧处与轴心方向的倾斜角为10°，圆弧半径为1.5mm。
9.如权利要求1所述的高速汽车专用的花纹轮胎，其特征在于：所述小细刀槽的长度与宽度的比值为2～4，深度为2.2mm，沟槽剖面圆弧处侧壁与垂直方向的倾斜角为10°。
10.如权利要求1所述的高速汽车专用的花纹轮胎，其特征在于：所述小横向沟槽的沟槽深度呈斜坡状，沟槽最深处为4.5mm，最浅处远离主排水沟，最浅处的深度为1.5mm，最浅处与轴心方向的夹角为10°。
高速汽车专用的花纹轮胎
技术领域：
[0001] 本发明属于橡胶轮胎制备技术领域，具体涉及一种绿色环保系列的花纹轮胎，用于高速汽车，具有行车稳定、使用寿命长等优点。背景技术：
[0002] 现有技术中，普通花纹轮胎设计已经不能满足那些追求绿色环保的用户，因此有必要在满足汽车轮胎安全、舒适的前提下，进行新花纹的开发设计。新时代花纹轮胎设计的新课题应运而生，绿色环保是当今社会发展主流。人们越来越追求时尚、野性、安全、前卫、潮流，因此设计出绿色环保系列的轮胎花纹，是大众逐渐追求的目标，也是高速汽车对轮胎结构的新追求。
[0003] 汽车轮胎在行驶过程中既要保证在下雨时有优良的排水性能，又要保证在干、湿路面提供操纵稳定性和转弯的稳定性，在高速行驶过程中保证舒适性，提高轮胎的牵引力、耐磨性、排水性、抓地力、更短的刹车距离、转向精准性以及减少轮胎行驶过程中的噪音，本发明所涉及的高速汽车专用花纹轮胎能满足年轻人的指标要求，是广大爱好者的最优选择。发明内容：
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种区别于现有技术的轮胎，在满足汽车轮胎安全、舒适的前提下，开发和设计一种环保、安全、前卫的新型花纹轮胎，同时具有较好的排水性、精准的转弯性、较短的刹车距离及减小轮胎的磨损和噪音。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了高速汽车专用的花纹轮胎，其主体结构由中央肋骨、主排水沟、3D沟槽、斜向花纹沟、小横向沟槽、侧排水沟、小细刀槽、主小细沟、连块式仿生花纹块、侧小细沟、S形刀槽、封闭式外胎肩、大横向沟槽和流水状刀槽组成；胎面以中央肋骨为分割线分为左侧花纹和右侧花纹，左侧花纹和右侧花纹形状相同呈镜像错位排列；中央肋骨的宽度为40～55mm，中央肋骨的两侧分布着两条主排水沟，主排水沟的两侧呈波浪曲线，沿轮胎纵向方向连续不间断，主排水沟和侧排水沟采用封闭式设计，主排水沟和侧排水沟深度为5mm，宽度为11mm；连块式仿生花纹块位于主排水沟和侧排水沟之间，连块式仿生花纹块上分别设有3D沟槽、小细刀槽、主小细沟、大横向沟槽和流水状刀槽；3D沟槽通过中央肋骨镜像错位、平行的排列在主排水沟的两侧，3D沟槽的一端与主排水沟相交处的沟槽设计成斜坡式，富有立体感，另一端成封闭状，不与任何沟槽连通；小细刀槽的一端连通侧排水沟，另一端不与任何沟槽连通，小细刀槽的长度为大横向沟槽的三分之一；主小细沟将连块式仿生花纹块分割成两块花纹，大横向沟槽将侧排水沟和主小细沟连通贯穿起来；流水状刀槽通过中央肋骨镜像错位、平行的排列在主排水沟的两侧，流水状刀槽的一端连通主排水沟，另一端连通主小细沟，3D沟槽和小细刀槽未连通到主小细沟上；封闭式外胎肩分布在离中央肋骨最远处，通过中央肋骨镜像错位排列在两侧，封闭式外胎肩上分别设有斜向花纹沟、S型刀槽、小横向沟槽和侧小细沟，斜向花纹沟的沟槽深度由6mm呈斜坡状逐步向胎侧递减为零，S型刀槽和斜向花纹沟横向平行排列在封闭式外胎肩的内部，小横向沟槽的轮廓形状为上升楔形状，通过中央肋骨镜像错位排列在封闭式外胎肩上，小横向沟槽的一侧与侧排水沟相通，长度为大横向沟槽的三分之一，沟槽深度呈斜坡状，侧小细沟距离侧排水沟为整个封闭式外胎肩总宽度的四分之一。
[0006] 所述胎面从左到右依次排列为封闭式外胎肩、侧小细沟、侧排水沟、大横向沟槽、主小细沟、流水状刀槽、3D沟槽、主排水沟、中央肋骨、主排水沟、3D沟槽、流水状刀槽、主小细沟、大横向沟槽、侧排水沟侧小细沟和封闭式外胎肩。
[0007] 主小细沟将连块式仿生花纹块分割成两块花纹，主小细沟的宽度为2mm，深度为2.2mm，沟槽剖面侧壁与垂直方向的倾斜角为2°。
[0008] 斜向花纹沟的沟槽长度与宽度的比值为1.5～3，沟槽剖面侧壁与垂直方向的倾斜角为5°，斜向花纹沟的弯曲半径为30mm。
[0009] 3D沟槽的深度由6mm呈斜坡状逐步递减为2mm，3D沟槽的长度与宽度的比值为2～3.5，沟槽剖面弯曲处侧壁与轴心方向的倾斜角为3°，沟槽弯曲半径为25mm。
[0010] 大横向沟槽距离中央肋骨横向距离为40～60mm，大横向沟槽的深度为5mm，宽度为3mm，大横向沟槽的长度与宽度的比值为24～26，沟槽剖面侧壁与垂直方向的倾斜角为5°，沟槽剖面圆弧处壁与垂直方向之间的夹角为15°。
[0011] S形刀槽轮廓形状为扁平的、细长的S型，S形刀槽的深度由2.2mm呈斜坡状逐步向胎侧递减为零；S形刀槽的长度与宽度的比值为6～10，沟槽弯曲半径为15mm，沟槽壁与垂直面所在直线之间的夹角为10°。
[0012] 流水状刀槽的长度与宽度的比值为10～20，深度为2.2mm，沟槽剖面圆弧处与轴心方向的倾斜角为10°，圆弧半径为1.5mm。
[0013] 小细刀槽的长度与宽度的比值为2～4，深度为2.2mm，沟槽剖面圆弧处侧壁与垂直方向的倾斜角为10°。
[0014] 小横向沟槽的沟槽深度呈斜坡状，沟槽最深处为4.5mm，最浅处远离主排水沟，最浅处的深度为1.5mm，最浅处与轴心方向的夹角为10°。
[0015] 本发明的小细刀槽和S型刀槽由弧形钢片勾勒而成。
[0016] 本发明与现有技术相比：中央肋骨增强了轮胎的纵向强度，同时在下雨路面时，能够配合尖角，打破水膜，避免轮胎打滑；连块式仿生花纹块提高花纹块的强度和增强外观个性；流水状刀槽和3D沟槽提高了胎面的散热性和排水性，同时有效降低轮胎行驶过程中产生的噪音；封闭式外胎肩保证轮胎强大的牵引力、精准的转弯及更短的刹车距离；整个接地面全部采用斜向花纹沟，不仅作为轮胎的消音器降低噪音，而且提高轮胎的排水性能，恶劣路面时，还能增加抓地力；左侧花纹和右侧花纹形状相同呈镜像错位排列设计，能够有效地降低噪音，还能防止轮胎的异常磨损；其整体结构设计合理，花纹清晰，功能优良，安全性好，使用寿命长，应用环境广泛。附图说明：
[0017] 图1为本发明涉及的轮胎的花纹块结构原理示意图。
[0018] 图2是图1的A-A’剖视图。
[0019] 图3是图1的B-B’剖视图。
[0020] 图4C是图1的C-C’剖视图。
[0021] 图4D是图1的D-D’剖视图。
[0022] 图5E是图1的E-E’剖视图。
[0023] 图5F是图1的F-F’剖视图。
[0024] 图6G是图1的G-G’剖视图。
[0025] 图6H是图1的H-H’剖视图。
[0026] 图7I是图1的I-I’剖视图。
[0027] 图7J是图1的J-J’剖视图。
[0028] 图8是图1的K-K’剖视图。
[0029] 图9是图1的L-L’剖视图。
[0030] 图10是图1的M-M’剖视图。具体实施方式：
[0031] 下面通过实施例并结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0032] 实施例：
[0033] 本实施例涉及的高速汽车专用的花纹轮胎的主体结构由中央肋骨1、主排水沟2、3D沟槽3、斜向花纹沟4、小横向沟槽5、侧排水沟6、小细刀槽7、主小细沟8、连块式仿生花纹块9、侧小细沟10、S形刀槽11、封闭式外胎肩12、大横向沟槽13和流水状刀槽14组成；胎面以中央肋骨1为分割线分为左侧花纹和右侧花纹，左侧花纹和右侧花纹形状相同呈镜像错位排列，能够有效的降低噪音，防止轮胎的异常磨损；中央肋骨1的宽度为40～55mm，保证轮胎的最佳刚度，促使轮胎的操控力直接由轮胎转移到路面上；所述中央肋骨1两侧分布着两条主排水沟2，主排水沟2的两侧呈波浪曲线，沿轮胎纵向方向连续不间断；连块式仿生花纹块
9位于主排水沟2和侧排水沟6之间，连块式仿生花纹块9上分别设有3D沟槽3、小细刀槽7、主小细沟8、大横向沟槽13和流水状刀槽14；3D沟槽3通过中央肋骨1镜像错位且平行的排列在主排水沟2的两侧，3D沟槽3的一端与主排水沟2相交处的沟槽设计成斜坡式，富有立体感，另一端成封闭状，不与任何沟槽连通；小细刀槽7的一端连通侧排水沟6，另一端不与任何沟槽连通，小细刀槽7的长度为大横向沟槽13的三分之一；主小细沟8将连块式仿生花纹块9分割成两块花纹，大横向沟槽13将侧排水沟6和主小细沟8连通贯穿起来；流水状刀槽14通过中央肋骨1镜像错位且平行的排列在主排水沟2的两侧，流水状刀槽14的一端连通主排水沟
2，另一端连通主小细沟8；流水状刀槽14连通主排水沟2和主小细沟8；封闭式外胎肩12分布在离中央肋骨1最远处，通过中央肋骨1镜像错位排列在两侧，封闭式外胎肩12中间分别设有斜向花纹沟4、S型刀槽11、小横向沟槽5和侧小细沟10，斜向花纹沟4的沟槽深度由6mm呈斜坡状逐步向胎侧递减为零，S型刀槽11和斜向花纹沟4横向平行排列在封闭式外胎肩12的内部，小横向沟槽5的轮廓形状为上升楔形状，通过中央肋骨1镜像错位排列在封闭式外胎肩12上，小横向沟槽5的一侧与侧排水沟6相通，长度为大横向沟槽13的三分之一，沟槽深度呈斜坡状，侧小细沟10距离侧排水沟6为整个封闭式外胎肩12总宽度的四分之一。
[0034] 本实施例涉及的3D沟槽3和小细刀槽7未连通到主小细沟8上，能够加强连块式仿生花纹块9的强度，增加连块式仿生花纹块9与地面的接触性，提高对路面的抓着力；S型刀槽11和斜向花纹沟4横向平行排列在封闭式外胎肩12的内部，以保证轮胎强大的牵引力、精准的转弯及更短的刹车距离。
[0035] 本实施例涉及的主排水沟2和侧排水沟6采用封闭式设计，排水沟2和6深度b为5mm，宽度a为11mm，较大的沟宽设计能够提高花纹轮胎的排水性能，同时有效减少噪音。
[0036] 本实施例涉及的主小细沟8的宽度为2mm，深度为2.2mm，沟槽剖面侧壁与垂直方向的倾斜角δ为2°，既能辅助主排水沟2排水，增加轮胎的排水性，又能提高对路面的抓着力。
[0037] 本实施例涉及的胎肩设计斜向花纹沟4的沟槽长度与宽度的比值为1.5～3，沟槽剖面侧壁与垂直方向的倾斜角α为5°，β为20°，斜向花纹沟4的弯曲半径c为30mm，在外观上与整个花纹走势相吻合，在轮胎性能方面降低轮胎滚阻，保证轮胎的操作稳定性和排水流畅性。
[0038] 本实施例涉及的3D沟槽3的深度由6mm呈斜坡状逐步递减为2mm，3D沟槽3的长度与宽度的比值为2～3.5，沟槽剖面弯曲处侧壁与轴心方向的倾斜角γ为3°，沟槽弯曲半径d为25mm，方便轮胎接地后空气的流通，打破纵向沟槽内产生噪音的气流，在一定程度上起到减震降噪及改善车辆内部声学环境的作用，3D沟槽3的立体结构设计增加了轮胎的抓地力，提高了轮胎的视觉美感。
[0039] 本实施例涉及的大横向沟槽13距离中央肋骨1横向距离为40～60mm，大横向沟槽13的深度为5mm，宽度为3mm，大横向沟槽13的长度与宽度的比值为24～26，沟槽剖面侧壁与垂直方向的倾斜角为5°，沟槽剖面圆弧处壁与垂直方向之间的夹角μ为15°，λ为15°，能够保障排水的流畅性，又能减少因摩擦而产生的热量，在一定程度上提高了轮胎的寿命。
[0040] 本实施例涉及的S形刀槽11轮廓形状为扁平的、细长的S型，深度由2.2mm呈斜坡状逐步向胎侧递减为零；S形刀槽11的长度与宽度的比值为6～10，沟槽弯曲半径e为15mm，倾斜角η为10°，沟槽壁与垂直面所在直线之间的夹角κ为10°，能够防止轮胎在湿滑路面时打滑，还能起到减震降噪的功效。
[0041] 本实施例涉及的流水状刀槽14的长度与宽度的比值为10～20，深度m为2.2mm，沟槽剖面圆弧处与轴心方向的倾斜角ω为10°，圆弧半径n为1.5mm，能够在提高接地舒适性和增强视觉舒适性的同时，还有利于胎面的散热和排水，有效地降低胎面的温升速率。
[0042] 本实施例涉及的小细刀槽7的长度与宽度的比值为2～4，深度t为2.2mm，沟槽剖面圆弧处侧壁与垂直方向的倾斜角θ为10°，能够在下雨路况时配合侧排水沟6破坏水膜，避免轮胎打滑。
[0043] 本实施例涉及的小横向沟槽5的沟槽深度呈斜坡状，沟槽最深处y为4.5mm，最浅处远离主排水沟2，最浅处的深度x为1.5mm，最浅处与轴心方向的夹角ζ为10°，在下雨路况时能够配合侧排水沟6破坏水膜，避免轮胎打滑。
[0044] 本实施例所述的横向为轮胎宽度方向，纵向为轮胎的旋转方向，轴心方向为轮胎胎面与圆心之间的垂直方向。
