1.本发明涉及轮胎技术领域，尤其涉及一种抑制胎侧表面应力的轮胎。
背景技术：2.轮胎的胎侧的下部靠近轮圈的位置为轮辋保护部。轮辋保护部由两种橡胶制成，内层采用刚性较强的橡胶制成，外层采用刚性较弱的橡胶制成。当轮胎与路边石发生刮蹭时，轮辋保护部能够降低冲击力，对轮辋起到保护作用，防止轮辋发生刮伤。
3.由于轮辋保护部与轮辋直接接触，当车辆启动、加速、制动或转向时，轮辋保护部接触于轮辋的区域容易发生应力集中现象。轮胎在长期使用过程中，轮辋保护部在剪切力的作用下外侧面极易产生裂纹，这些裂纹不仅会影响轮胎整体的外观，还使得轮辋保护部的缓冲性能降低。而且，这些裂纹还会沿着轮胎的切向萌生，延伸至胎侧的内侧面，若未及时更换轮胎，雨水极易通过裂纹渗入轮胎内部，引发胎体和胎侧脱层现象发生，存在较大的安全隐患。
4.因此，如何有效地抑制轮辋保护部的外侧面产生裂纹成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：5.为解决轮辋保护部的外侧面易产生裂纹的问题，本发明提供一种抑制胎侧表面应力的轮胎。
6.为实现本发明目的提供的一种抑制胎侧表面应力的轮胎，轮胎的径向截面包括相连接的胎侧和胎圈；
7.胎侧的下部为轮辋保护部；
8.轮辋保护部的外侧设有凸起部；
9.胎侧的上部的外侧垂直于径向截面的正投影为圆弧结构，曲率半径为第一预设值，对应的圆心位于胎侧的内侧；
10.凸起部的外侧垂直于径向截面的正投影为圆弧结构，曲率半径为第二预设值，对应的圆心位于胎侧的内侧；凸起部的底侧垂直于径向截面的正投影为圆弧结构，曲率半径为第三预设值，对应的圆心位于胎侧的外侧。
11.在其中一些具体实施例中，第二预设值为0。
12.在其中一些具体实施例中，第二预设值大于第一预设值；第三预设值为10-20mm。
13.在其中一些具体实施例中，凸起部的外侧对应的圆心与胎侧的上部的外侧对应的圆心共处于同一水平轴上。
14.在其中一些具体实施例中，凸起部的外侧的切线与底侧的切线相交于第一点；
15.胎圈的外侧的切线与底侧的切线相交于第二点；
16.第一点和第二点的水平距离为8-30mm，垂直距离为20-30mm。
17.在其中一些具体实施例中，胎圈为两个，分别设于轮胎的两端面；两胎圈的外侧面
之间的距离为229-254mm。
18.在其中一些具体实施例中，轮胎的径向截面还包括增强层；
19.增强层嵌于凸起部内。
20.在其中一些具体实施例中，增强层整体为圆环结构，由多根丝线编织而成。
21.在其中一些具体实施例中，增强部的材质为棉、聚酯、钢、玻璃纤维和芳纶中的任意一种。
22.本发明的有益效果：本发明的抑制胎侧表面应力的轮胎的胎侧的上部的外侧垂直于径向截面的正投影以及凸起部的外侧垂直于径向截面的正投影均为正弧结构，凸起部的底侧垂直于径向截面的正投影为反弧结构。整体上，对胎侧的外侧的曲线进行优化，改善了切向应力分布情况，使得轮辋保护部受到的切向应力不会远大于受到的周向应力，进而使得切向应力不会将轮辋保护部的外侧面沿周向掰开，从而抑制了周向裂纹的产生，有效地提高了轮胎的安全性和使用寿命。
附图说明
23.图1是本发明一种抑制胎侧表面应力的轮胎一些具体实施例的径向截面图；
24.图2是本发明一种抑制胎侧表面应力的轮胎另一些具体实施例的径向截面图；
25.图3是本发明一种抑制胎侧表面应力的轮胎又一些具体实施例的径向截面图；
26.图4是本发明一种抑制胎侧表面应力的轮胎再一些具体实施例的径向截面图；
27.图5是图4所示的抑制胎侧表面应力的轮胎的径向截面图；
28.图6是图4所示的抑制胎侧表面应力的轮胎中增强层一些具体实施例的结构示意图。
29.附图中，110、胎侧；111、轮辋保护部；1111、凸起部；120、胎圈；130、增强层。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
32.本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴线”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“衔接”、“铰接”等术语应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一
体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.术语“径向”是指轮胎的直径方向，术语“周向”是指轮胎滚动的方向，术语“切向”是指与轮胎直径相垂直的方向，术语“水平轴”是指轮胎径向截面最宽位置点之间的水平直线。
36.参照图1，一种抑制胎侧表面应力的轮胎，轮胎的径向截面包括相连接的胎侧110和胎圈120，胎侧110的下部为轮辋保护部111，轮辋保护部111的外侧设有凸起部1111，胎侧110的上部的外侧垂直于径向截面的正投影为圆弧结构，曲率半径为第一预设值，对应的圆心位于胎侧110的内侧。凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影为圆弧结构，曲率半径为第二预设值，对应的圆心位于胎侧110的内侧。凸起部1111的底侧垂直于径向截面的正投影为圆弧结构，曲率半径为第三预设值，对应的圆心位于胎侧110的外侧。
37.在此实施例中，轮辋保护部111的内侧与轮辋接触，能够对轮辋起到保护作用，防止轮辋被刮伤。此处，需要说明的是，胎侧110的内侧是指胎侧110靠近胎体的一侧面，胎侧110的外侧是指胎侧110远离胎体的一侧面。第一预设值为150-300mm。当圆心位于胎侧110的内侧时，定义为正弧结构，当圆心位于胎侧110的外侧时，定义为反弧结构。即，胎侧110的上部的外侧垂直于径向截面的正投影以及凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影均为正弧结构，凸起部1111的底侧垂直于径向截面的正投影为反弧结构。整体上，对胎侧110的外侧的曲线进行优化，改善了切向应力分布情况，尤其降低了凸起部1111的外侧所受到的切向应力，使得轮辋保护部111受到的切向应力不会远大于受到的周向应力，进而使得切向应力不会将轮辋保护部111的外侧面沿周向掰开，从而抑制了周向裂纹的产生，使轮辋保护部111的外侧面不再容易产生裂纹，有效地提高了轮胎的安全性和使用寿命。
38.参照图1，在本发明一些具体实施例中，第二预设值为0。凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影为直线结构，且凸起部1111的外侧面与胎侧110的中部的外侧面相切。如此，轮辋保护部111受到的切向应力有效降低。
39.参照图2，在本发明另一些具体实施例中，第二预设值为0。凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影为直线结构，且凸起部1111的外侧面与胎侧110的上部的外侧面相切。如此，轮辋保护部111受到的切向应力有效降低。
40.参照图3，在本发明又一些具体实施例中，第二预设值大于第一预设值，第三预设值为10-20mm。凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影为正弧结构，且与胎侧110的中部的外侧面相切。如此，轮辋保护部111受到的切向应力大大降低。而且，凸起部1111的外侧对应的圆心与胎侧110的上部的外侧对应的圆心共处于同一水平轴上。如此，轮辋保护部111受到的切向应力进一步地降低。
41.参照图4，在本发明再一些具体实施例中，第二预设值大于第一预设值，第三预设值为10-20mm。凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影为正弧结构，且与胎侧110的上部的外侧面相切。如此，轮辋保护部111受到的切向应力大大降低。
42.在本发明一些具体实施例中，凸起部1111的外侧的切线与底侧的切线相交于第一点a，胎圈120的外侧的切线与底侧的切线相交于第二点b，第一点a和第二点b的水平距离为8-30mm，垂直距离为20-30mm。通过改变第一点a与第二点b的水平距离和竖直距离，也能够
有效地调整切向应力的分布情况，抑制裂纹产生的可能性。
43.参照图5，胎圈120为两个，分别设于轮胎的两端面。两个胎圈120的外侧面之间的距离tbw为229-254mm。较大的距离能够有效地降低轮辋保护部111受到的切向应力。
44.对照例
45.胎侧110的上部的外侧垂直于径向截面的正投影为正弧结构，凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影均为反弧结构，凸起部1111的底侧垂直于径向截面的正投影为反弧结构。凸起部1111的底侧的曲率半径为15mm，第一点a和第二点b的水平距离为17mm，垂直距离为20mm，两胎圈120的外侧面之间的距离tbw为229mm。
46.实施例1
47.胎侧110的上部的外侧垂直于径向截面的正投影为正弧结构，凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影均为直线结构，凸起部1111的底侧垂直于径向截面的正投影为反弧结构。凸起部1111的底侧的曲率半径为15mm，第一点a和第二点b的水平距离为17mm，垂直距离为20mm，两胎圈120的外侧面之间的距离tbw为229mm。
48.实施例2
49.胎侧110的上部的外侧垂直于径向截面的正投影为正弧结构，凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影均为正弧结构，凸起部1111的底侧垂直于径向截面的正投影为反弧结构。凸起部1111的底侧的曲率半径为15mm，第一点a和第二点b的水平距离为17mm，垂直距离为20mm，两胎圈120的外侧面之间的距离tbw为229mm。
50.实施例3
51.胎侧110的上部的外侧垂直于径向截面的正投影为正弧结构，凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影均为正弧结构，凸起部1111的底侧垂直于径向截面的正投影为反弧结构。凸起部1111的底侧的曲率半径为15mm，第一点a和第二点b的水平距离为21mm，垂直距离为20mm，两胎圈120的外侧面之间的距离tbw为229mm。
52.实施例4
53.胎侧110的上部的外侧垂直于径向截面的正投影为正弧结构，凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影均为正弧结构，凸起部1111的底侧垂直于径向截面的正投影为反弧结构。凸起部1111的底侧的曲率半径为15mm，第一点a和第二点b的水平距离为19mm，垂直距离为20mm，两胎圈120的外侧面之间的距离tbw为229mm。
54.实施例5
55.胎侧110的上部的外侧垂直于径向截面的正投影为正弧结构，凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影均为正弧结构，凸起部1111的底侧垂直于径向截面的正投影为反弧结构。凸起部1111的底侧的曲率半径为15mm，第一点a和第二点b的水平距离为17mm，垂直距离为20mm，两胎圈120的外侧面之间的距离tbw为241mm。
56.实施例6
57.胎侧110的上部的外侧垂直于径向截面的正投影为正弧结构，凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影均为正弧结构，凸起部1111的底侧垂直于径向截面的正投影为反弧结构。凸起部1111的底侧的曲率半径为15mm，第一点a和第二点b的水平距离为17mm，垂直距离为20mm，两胎圈120的外侧面之间的距离tbw为254mm。
58.以规格为265/50r20(其中，265表示轮胎的宽度为265mm，50表示轮胎的扁平比为
50％，r表示轮胎为子午线轮胎，20表示轮毂的尺寸为20英寸)的轮胎为例，通过fea(finite element analysis，有限元分析)软件计算，得出对照例以及实施例1至6轮辋保护部111所受到的切向应力，将轮辋保护部111所受到的切向应力作为裂纹产生的评价指标。测试结果如下表表1所示：
59.[0060][0061]
表1
[0062]
需要说明的是，fea数值越小，代表轮辋保护部111所受切向应力越小，越不易产生裂纹。由表1中数据可知，凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影为直线结构，能够降低轮辋保护部111所受切向应力。凸起部1111的外侧垂直于径向截面的正投影为正弧结构，能够进一步地降低轮辋保护部111所受切向应力。第一点和第二点的水平距离越大，轮辋保护部111所受切向应力越小。两胎圈120的外侧面之间的距离tbw值越大，轮辋保护部111所受切向应力越小。整体上，能够有效地抑制裂纹的产生。
[0063]
参照图4，在本发明一些具体实施例中，轮胎的径向截面还包括增强层130，增强层130嵌于凸起部1111内，能够进一步地抑制轮辋保护部111的外侧面产生裂纹。如图6所示，增强层130整体为圆环结构，由多根丝线编织而成。在圆环结构的增强层130上形成的网格状的通孔能够牵引轮辋保护部111的外侧面，大大降低了裂纹产生的可能性。具体地，形成增强部的丝线的材质为棉、聚酯、钢、玻璃纤维和芳纶中的任意一种。
[0064]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一个具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0065]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内，根据本发明的技术方案及其发明的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种抑制胎侧表面应力的轮胎，其特征在于，所述轮胎的径向截面包括相连接的胎侧和胎圈；所述胎侧的下部为轮辋保护部；所述轮辋保护部的外侧设有凸起部；所述胎侧的上部的外侧垂直于径向截面的正投影为圆弧结构，曲率半径为第一预设值，对应的圆心位于所述胎侧的内侧；所述凸起部的外侧垂直于径向截面的正投影为圆弧结构，曲率半径为第二预设值，对应的圆心位于所述胎侧的内侧；所述凸起部的底侧垂直于径向截面的正投影为圆弧结构，曲率半径为第三预设值，对应的圆心位于所述胎侧的外侧。2.根据权利要求1所述的抑制胎侧表面应力的轮胎，其特征在于，所述第二预设值为0。3.根据权利要求1所述的抑制胎侧表面应力的轮胎，其特征在于，所述第二预设值大于所述第一预设值；所述第三预设值为10-20mm。4.根据权利要求1所述的抑制胎侧表面应力的轮胎，其特征在于，所述凸起部的外侧对应的圆心与所述胎侧的上部的外侧对应的圆心共处于同一水平轴上。5.根据权利要求1至4任一项所述的抑制胎侧表面应力的轮胎，其特征在于，所述凸起部的外侧的切线与底侧的切线相交于第一点；所述胎圈的外侧的切线与底侧的切线相交于第二点；所述第一点和所述第二点的水平距离为8-30mm，垂直距离为20-30mm。6.根据权利要求1至4任一项所述的抑制胎侧表面应力的轮胎，其特征在于，所述胎圈为两个，分别设于所述轮胎的两端面；两所述胎圈的外侧面之间的距离为229-254mm。7.根据权利要求1至4任一项所述的抑制胎侧表面应力的轮胎，其特征在于，所述轮胎的径向截面还包括增强层；所述增强层嵌于所述凸起部内。8.根据权利要求7所述的抑制胎侧表面应力的轮胎，其特征在于，所述增强层整体为圆环结构，由多根丝线编织而成。9.根据权利要求7所述的抑制胎侧表面应力的轮胎，其特征在于，所述增强部的材质为棉、聚酯、钢、玻璃纤维和芳纶中的任意一种。
技术总结本发明涉及一种抑制胎侧表面应力的轮胎，轮胎的径向截面包括相连接的胎侧和胎圈；胎侧的下部为轮辋保护部；轮辋保护部的外侧设有凸起部；胎侧的上部的外侧垂直于径向截面的正投影为圆弧结构，对应的圆心位于胎侧的内侧；凸起部的外侧垂直于径向截面的正投影为圆弧结构，对应的圆心位于胎侧的内侧；凸起部的底侧垂直于径向截面的正投影为圆弧结构，对应的圆心位于胎侧的外侧。整体上，对胎侧的外侧的曲线进行优化，改善了切向应力分布情况，使得轮辋保护部受到的切向应力不会远大于受到的周向应力，进而使得切向应力不会将轮辋保护部的外侧面沿周向掰开，从而抑制了周向裂纹的产生，有效地提高了轮胎的安全性和使用寿命。有效地提高了轮胎的安全性和使用寿命。有效地提高了轮胎的安全性和使用寿命。
技术研发人员：王锋 赵敏 滕雷 朱丽艳 杨宝忠 陈雪梅
受保护的技术使用者：山东玲珑轮胎股份有限公司
技术研发日：2022.06.30
技术公布日：2022/11/1
