一種具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎，包括胎體，胎體由上至下依次分為胎冠區(qū)、胎肩區(qū)、胎側(cè)區(qū)和胎圈區(qū)，胎體內(nèi)設(shè)有胎體鋼絲簾布層，胎體鋼絲簾布層具有第一反包端，所述胎體鋼絲簾布層的徑向外側(cè)貼附有胎體加強(qiáng)層，所述胎體加強(qiáng)層具有第二反包端，所述第二反包端與第一反包端之間存在徑向高度差。本發(fā)明可以減小胎體簾線所受張力，分散胎體鋼絲簾布層反包端的應(yīng)力集中區(qū)域，使胎體鋼絲簾布層反包端的剪切應(yīng)變峰值下降，從而可以提高輪胎的承載能力和耐久能力，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
【專利說明】一種具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及全鋼絲子午線輪胎【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著國民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，車輛狀況不斷改善，載重汽車的載重量也不斷上升，輪胎作為汽車的主要承重部件，其作用越來越重要。然而，在實(shí)際生活中，載重汽車的輪胎故障尤其是胎體破壞及子口部位開裂的故障時有發(fā)生，制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時也影響著人們的生命財產(chǎn)安全。
[0004]目前，市場上已有的全鋼絲子午線輪胎，其結(jié)構(gòu)均為只有一層胎體鋼絲簾布層，且使用的是比較常見的鋼絲簾線，當(dāng)氣壓較大時，鋼絲簾線所受的張力增大，容易造成胎體鋼絲簾布層斷裂；并且，在胎體鋼絲簾布層反包部，胎體鋼絲簾布層反包端與其內(nèi)側(cè)的胎體鋼絲簾布層存在著方向相反的相對位移，即由于充氣后胎圈鋼絲存在“轉(zhuǎn)動”，胎體鋼絲簾布層反包端有“抽出”的趨勢，導(dǎo)致該部位存在著嚴(yán)重的剪切變形，容易造成胎體鋼絲簾布層反包端撕裂。而胎側(cè)部位在輪胎滾動的過程中則受到一個周期性的屈撓變化，胎體鋼絲簾線的疲勞強(qiáng)度直接影響著輪胎的使用壽命。
[0005]若使用較粗的鋼絲簾線，由于鋼絲簾線截面積的增大，雖然可以減小鋼絲簾線的應(yīng)力，但并不能有效減小胎體鋼絲簾布層反包部的剪切變形，并且可能會有以下幾種不利狀況發(fā)生:一是較粗的鋼絲簾線會使胎體的疲勞強(qiáng)度下降，從而降低輪胎的使用壽命；二是較粗的鋼絲簾線意味著在鋼絲簾線裁斷處有較大的斷面，由于斷面處沒有鍍銅，所以較大的斷面就會有較大的缺陷；三是即使將鋼絲簾線密度增加到現(xiàn)行工藝可以達(dá)到的最大值，可能依然沒有足夠多的強(qiáng)度儲備。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效減小胎體鋼絲簾線所受的張力和胎體鋼絲簾布層反包端的剪切變形的具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎，包括胎體，胎體由上至下依次分為胎冠區(qū)、胎肩區(qū)、胎側(cè)區(qū)和胎圈區(qū)，胎體內(nèi)設(shè)有胎體鋼絲簾布層，胎圈區(qū)具有埋設(shè)其中的胎圈鋼絲，胎體鋼絲簾布層從胎圈鋼絲徑向內(nèi)側(cè)向外繞過胎圈鋼絲底部再向上翻轉(zhuǎn)，形成胎體鋼絲簾布層反包部并具有第一反包端，所述胎體鋼絲簾布層的徑向外側(cè)貼附有胎體加強(qiáng)層，所述胎體加強(qiáng)層從胎圈鋼絲徑向內(nèi)側(cè)向外繞過胎圈鋼絲底部再向上翻轉(zhuǎn)，形成胎體加強(qiáng)層反包部并具有第二反包端，所述第二反包端與第一反包端之間存在徑向高度差。
[0009]所述的具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎，所述徑向高度差在5毫米?50毫米之間。
[0010]所述的具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎，所述胎體加強(qiáng)層為具有鋼絲簾線的涂膠結(jié)構(gòu)。
[0011]所述的具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎，所述胎體加強(qiáng)層在胎冠區(qū)至少有一部分是不連續(xù)的，所述不連續(xù)的部分通過膠片連接。
[0012]所述的具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎，所述胎體加強(qiáng)層在胎冠區(qū)的中心軸兩側(cè)距離中心軸O?100毫米內(nèi)是不連續(xù)的。
[0013]本發(fā)明在保持全鋼絲子午線輪胎基本結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上采用胎體加強(qiáng)層結(jié)構(gòu)，胎體鋼絲簾布層和胎體加強(qiáng)層可以使用較細(xì)的鋼絲簾線，胎體鋼絲簾布層和胎體加強(qiáng)層的反包高度存在一個高度差，可以在不犧牲疲勞強(qiáng)度、不放大裁斷截面缺陷、不減小強(qiáng)度儲備的前提下增大整個輪胎的充氣壓力，分散胎體鋼絲簾布層反包端的應(yīng)力集中區(qū)域，使胎體鋼絲簾布層反包端的剪切應(yīng)變峰值下降，從而可以提高輪胎的承載能力和耐久能力，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[0014]優(yōu)選地，胎體加強(qiáng)層在胎冠區(qū)至少有一部分是不連續(xù)的，不連續(xù)的部分通過膠片連接，從而可以利用膠片的厚度來控制胎冠區(qū)的胎體輪廓，以滿足平衡輪廓的最佳設(shè)計。
[0015]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例的徑向斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的A部放大圖；
圖3是現(xiàn)有的某規(guī)格全鋼絲子午線輪胎在充氣和加載工況下胎體鋼絲簾線的受力曲線圖。
[0017]
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1、圖2所示，一種具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎，包括胎體1，依輪胎徑向斷面結(jié)構(gòu)，胎體I由上至下依次分為胎冠區(qū)2、胎肩區(qū)3、胎側(cè)區(qū)4和胎圈區(qū)5，其中，胎肩區(qū)3、胎側(cè)區(qū)4和胎圈區(qū)5各有一對，對稱分布在斷面對稱軸(斷面對稱軸也即為胎冠區(qū)的中心軸)兩側(cè)。胎體I內(nèi)設(shè)有胎體鋼絲簾布層6，胎體鋼絲簾布層6沿著胎體I 一側(cè)的胎圈區(qū)5跨過胎側(cè)區(qū)4、胎肩區(qū)3和胎冠區(qū)2環(huán)狀地延伸到另一側(cè)的胎圈區(qū)5。胎圈區(qū)5具有埋設(shè)其中的胎圈鋼絲7，胎體鋼絲簾布層6從胎圈鋼絲7徑向內(nèi)側(cè)向外繞過胎圈鋼絲7底部再向上翻轉(zhuǎn)，形成胎體鋼絲簾布層反包部并具有第一反包端61。
[0019]胎體鋼絲簾布層6的徑向外側(cè)貼附有胎體加強(qiáng)層8，胎體加強(qiáng)層8從胎圈鋼絲7徑向內(nèi)側(cè)向外繞過胎圈鋼絲7底部再向上翻轉(zhuǎn)，形成胎體加強(qiáng)層反包部并具有第二反包端81。第二反包端81的徑向高度與第一反包端61的徑向高度之間存在一個5毫米?50毫米的高度差，圖1所示為胎體加強(qiáng)層8的反包高度高于胎體鋼絲簾布層6的反包高度，也可以使胎體鋼絲簾布層6的反包高度高于胎體加強(qiáng)層8的反包高度。胎體加強(qiáng)層8采用具有鋼絲簾線的涂膠結(jié)構(gòu)，胎體加強(qiáng)層8的鋼絲簾線與胎體鋼絲簾布層6的鋼絲簾線具有相同或類似的拉伸力學(xué)性能。貼加胎體加強(qiáng)層8后，胎體鋼絲簾布層6和胎體加強(qiáng)層8共同承受輪胎的充氣壓力，所以可以使用較細(xì)的鋼絲簾線。
[0020]采用上述結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn):
其一，由于胎體鋼絲簾布層6和胎體加強(qiáng)層8共同承受充氣壓力，使得輪胎有足夠大的強(qiáng)度儲備，并且胎體鋼絲簾布層6和胎體加強(qiáng)層8所受的張力與未貼加胎體加強(qiáng)層8時胎體鋼絲簾布層6所受的張力相比大為減小，此時，在單位寬度胎體鋼絲簾布層6上鋼絲簾線數(shù)量不變的情況下，可以使用較細(xì)的鋼絲簾線，比如單絲直徑在0.22毫米以下或者更細(xì)的鋼絲簾線代替原有鋼絲簾線。這樣，鋼絲簾線部分的成本不會顯著上升，胎體的疲勞強(qiáng)度會增大，并且使用較細(xì)的鋼絲簾線意味著鋼絲簾線的密度會比較稀疏，從而可以降低生產(chǎn)工藝上的難度。并且較細(xì)的鋼絲簾線有較小的裁斷截面，缺陷更小。
[0021]其二、由于具有胎體加強(qiáng)層8并且胎體加強(qiáng)層8和胎體鋼絲簾布層6的反包端的徑向高度之間存在一個高度差，胎體鋼絲簾布層反包端即第一反包端61與胎體加強(qiáng)層8之間方向相反的相對位移會減小，胎體鋼絲簾布層反包端的“抽出”趨勢也會減小，分散了胎體鋼絲簾布層反包部的應(yīng)力集中趨勢，使原有胎體鋼絲簾布層反包端的剪切變形分布在新結(jié)構(gòu)的胎體鋼絲簾布層反包端(即第一反包端61)和胎體加強(qiáng)層反包端(即第二反包端81)，從而可以顯著減小該區(qū)域的剪切應(yīng)變的峰值，使輪胎子口部位的耐久性能提高。
[0022]由上述可知，本發(fā)明在保持全鋼絲子午線輪胎基本結(jié)構(gòu)特征(子午線輪胎基本結(jié)構(gòu)特征為鋼絲簾線沿著子午線方向鋪設(shè)，不能與子午線方向有交叉，本發(fā)明胎體加強(qiáng)層的鋼絲簾線的鋪設(shè)遵循該原則)的基礎(chǔ)上采用胎體加強(qiáng)層結(jié)構(gòu)，胎體鋼絲簾布層和胎體加強(qiáng)層可以使用較細(xì)的鋼絲簾線，胎體鋼絲簾布層和胎體加強(qiáng)層的反包高度存在一個高度差，可以在不犧牲疲勞強(qiáng)度、不放大裁斷截面缺陷、不減小強(qiáng)度儲備的前提下增大整個輪胎的充氣壓力，分散胎體鋼絲簾布層反包端的應(yīng)力集中區(qū)域，使胎體鋼絲簾布層反包端的剪切應(yīng)變峰值應(yīng)力下降，從而可以提高輪胎的承載能力和耐久能力，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[0023]此外，如圖3所示，為利用有限元分析得到的某規(guī)格全鋼絲子午線輪胎在充氣和加載工況下胎體鋼絲簾布層6的鋼絲簾線(以下簡稱鋼絲簾線)的受力曲線圖。橫坐標(biāo)表示沿著鋼絲簾線路徑到斷面對稱軸的距離，縱坐標(biāo)表示鋼絲簾線所受張力?？梢钥吹剑贠?100毫米的范圍內(nèi)也即胎冠區(qū)2，鋼絲簾線受力較小，約為最大值的一半，說明該部位胎體鋼絲簾布層6的強(qiáng)度儲備足夠多，不需要再貼加胎體加強(qiáng)層8。而在胎側(cè)區(qū)4尤其是胎圈區(qū)5，鋼絲簾線受力較大，貼加胎體加強(qiáng)層8可以顯著提高該部位的承載能力，從而提高整個輪胎的承載能力。因此，在原有胎體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以在胎圈區(qū)5、胎側(cè)區(qū)4、胎肩區(qū)3以及部分胎冠區(qū)2的胎體鋼絲簾布層6上貼加胎體加強(qiáng)層8，而在胎冠區(qū)2中心附近，在胎體加強(qiáng)層8不連續(xù)的部位，貼加一層膠片9，從而可以利用膠片9的厚度來控制胎冠區(qū)2的胎體輪廓，以滿足平衡輪廓的最佳設(shè)計。
[0024]以上所述實(shí)施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎，包括胎體，胎體由上至下依次分為胎冠區(qū)、胎肩區(qū)、胎側(cè)區(qū)和胎圈區(qū)，胎體內(nèi)設(shè)有胎體鋼絲簾布層，胎圈區(qū)具有埋設(shè)其中的胎圈鋼絲，胎體鋼絲簾布層從胎圈鋼絲徑向內(nèi)側(cè)向外繞過胎圈鋼絲底部再向上翻轉(zhuǎn)，形成胎體鋼絲簾布層反包部并具有第一反包端， 其特征在于:所述胎體鋼絲簾布層的徑向外側(cè)貼附有胎體加強(qiáng)層，所述胎體加強(qiáng)層從胎圈鋼絲徑向內(nèi)側(cè)向外繞過胎圈鋼絲底部再向上翻轉(zhuǎn)，形成胎體加強(qiáng)層反包部并具有第二反包端，所述第二反包端與第一反包端之間存在徑向高度差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎，其特征在于:所述徑向高度差在5毫米?50毫米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎，其特征在于:所述胎體加強(qiáng)層為具有鋼絲簾線的涂膠結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎，其特征在于:所述胎體加強(qiáng)層在胎冠區(qū)至少有一部分是不連續(xù)的，所述不連續(xù)的部分通過膠片連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有胎體加強(qiáng)層的全鋼絲子午線輪胎，其特征在于:所述胎體加強(qiáng)層在胎冠區(qū)的中心軸兩側(cè)距離中心軸O?100毫米內(nèi)是不連續(xù)的。
【文檔編號】B60C9/10GK103660798SQ201310696990
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】李雙龍, 張勁, 王傳甲 申請人:李雙龍, 張勁, 王傳甲