CN103568731A - 一种适用于低扁平率的子午斜交胎 - Google Patents

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杨卫民
薛梓晨
张金云
焦志伟
贺建芸
丁玉梅
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Abstract

本发明公开了一种适用于低扁平率的子午斜交胎，主要包括胎面胶、胎侧胶、胎圈、气密层、三角胶、胎体层、带束层和冠带层，两层胎体层的帘线位于胎面胶区域的铺设方向是沿子午线方向，胎体结构呈双层相互平行层叠结构，因而相比斜交轮胎，提高了轮胎的高速性能，使轮胎更容易实现低扁平率，从而提高轮胎的操控稳定性；位于胎侧胶区域的铺设方向与子午线方向有一定夹角，且两层胎体的夹角大小相等，方向相反，胎体结构呈双层交叉网状层叠结构，由于胎侧胶区域的胎体结构呈交叉网状结构，增强了胎侧胶的刚性，使胎侧胶不易损伤，转向与制动等性能有所提高，减小了轮胎接地印痕面积，使轮胎接地印痕形状更加合理化，从而降低了轮胎滚动阻力。

Description

一种适用于低扁平率的子午斜交胎
技术领域
本发明涉及轮胎结构设计技术领域，具体来说，涉及一种适用于低扁平率的轮胎结构及设计方法。
背景技术
如今安全、节能、环保成为了轮胎行业未来发展的主旋律，轮胎正逐渐走向子午化。虽然斜交轮胎是一种传统结构的轮胎，沿用的时间很长，使用的范围很广，生产技术也有了一定的基础，但由于其结构上的不合理，影响了其发展。目前轮胎行业内的轮胎结构主要分为子午线轮胎和斜交胎两种类型，二者在结构上的区别为：（1）子午线轮胎的胎体层总是沿着子午面内铺设(垂直于圆周线)，而斜交胎的胎体层则由多层对称交叉铺设的帘布层组成；（2）子午线轮胎有多层帘布层沿圆周方向贴合于胎面胶与胎体层之间，称为带束层，带束层主要用的是钢丝帘线，而斜交胎一般无有带束层。
相比斜交胎，子午线轮胎有较多优越性能：（1）子午线轮胎的能量损耗小、生热小、耐磨性好，轮胎使用寿命长；（2）子午线轮胎的胎侧胶较柔软，因此乘坐舒适性相对较好；（3）子午线轮胎的钢丝带束层结构不仅提高了胎面的耐刺穿性能，还提高了轮胎的纵向刚度，从而使得轮胎的操纵响应有所提高；（4）子午线轮胎所产噪音相对较小。(5)子午线轮胎比斜交胎节油5%-7%，更加安全、节能、环保。因此拥有轮胎先进制造技术的西欧、美国、日本等国家在20世纪70年先后开始大规模地推进轮胎子午化，而轮胎扁平化的推动则从20世纪初才开始，由于子午线轮胎的出现加快了轮胎扁平化前进的步伐，因此轮胎扁平化逐渐地成为了如今轮胎结构发展趋势的主要特征。
发明内容
本发明的目的在于为了保留子午线轮胎较好的高速性能和斜交胎较高的承载性能，通过结合子午线轮胎和斜交胎的胎体结构特点，在已有的子午线轮胎胎体结构和斜交胎胎体结构的基础上提出了一种新型的子午斜交胎体结构来提高轮胎的综合力学性能。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种适用于低扁平率的子午斜交胎，主要包括胎面胶、胎侧胶、胎圈、气密层、三角胶、胎体层、带束层和冠带层，胎面胶位于在所述轮胎的径向最外层；胎侧胶位于胎面胶的两侧下方，与胎面胶的两端紧密连接；胎圈位于胎侧胶的下方，气密层位于所述轮胎的径向的最内层，三角胶位于胎圈的内部，胎体层位于气密层外部，带束层位于胎体层的上方，带束层的材料选用钢丝材料，冠带层位于最外带束层的上方，冠带层的材料选用尼龙材料，两层胎体层的帘线位于胎面胶区域的铺设方向是沿子午线方向，胎体结构呈双层相互平行层叠结构，因而相比斜交轮胎，提高了轮胎的高速性能，使轮胎更容易实现低扁平率，从而提高轮胎的操控稳定性，并解决斜交胎在行驶速度和连续行驶里程数这两方面无法突破的难题。位于胎侧胶区域的铺设方向与子午线方向有一定夹角，且两层胎体的夹角大小相等，方向相反，胎体结构呈双层交叉网状层叠结构。由于胎侧胶区域的胎体结构呈交叉网状结构，增强了胎侧胶的刚性，使胎侧胶不易损伤，转向与制动等性能有所提高，减小了轮胎接地印痕面积，使轮胎接地印痕形状更加合理化，从而降低轮胎滚动阻力，减小汽车燃油消耗，进而达到能源节省和环境清洁的目的。
本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎，所述的子午斜交胎的胎体层结构可设计为多层，胎体层数设为偶数，这样能使胎体层负荷均匀分布，位于胎面胶区域的胎体结构呈多层相互平行层叠结构，而位于胎侧胶区域的胎体结构呈多层交叉网状层叠结构，有效地增强了胎侧胶的承载能力和轮胎的操控性能，防止当轮胎气压不足时胎侧胶反复曲挠变形，避免胎侧胶反复曲挠变形的胎体层结构生热过大而烧焦。
本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎，所述的子午斜交胎的胎体层结构中的胎体帘线可呈对称结构挂胶于橡胶内，也可呈反对称结构挂胶于橡胶内。根据不同的生产工艺，选用不同的胎体帘线结构。
本发明的有益效果是：
1.本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎，由于胎侧胶区域的胎体结构呈交叉网状结构，增强了胎侧胶的刚性，使胎侧胶不易损伤，转向与制动等性能有所提高，减小了轮胎接地印痕面积，使轮胎接地印痕形状更加合理化，从而降低轮胎滚动阻力，减小汽车燃油消耗，进而达到能源节省和环境清洁的目的。
2.本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎，由于胎面胶区域的胎体结构呈相互平行交错层叠状，相比斜交轮胎，提高了轮胎的高速性能，使轮胎更容易实现低扁平率，从而提高轮胎的操控稳定性，并解决斜交胎在行驶速度和连续行驶里程数这两方面无法突破的难题。
附图说明
图1是本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎的二维轴对称剖视图。
图2是本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎的胎体层结构局部视图。
图3是本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎的第1胎体层未成形时的对称结构展开图。
图4是本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎的第2胎体层未成形时的对称结构展开图。
图5是本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎的胎体层未成形时的结构叠加展开图。
图6是本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎的第1胎体层未成形时的反对称结构展开图。
图7是本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎的第2胎体层未成形时的反对称结构展开图。
图中：1-胎面胶，2-胎侧胶，3-胎圈，4-气密层，5-三角胶，6-胎体层，7-带束层，8-冠带层，9-第1胎体层，10-第2胎体层，11-橡胶，12-胎体帘线。
具体实施方式
本发明提出一种适用于低扁平率的子午斜交胎，如图1、图2所示，轮胎结构主要包括胎面胶1、胎侧胶2、胎圈3、气密层4、三角胶5、胎体层6、带束层7、冠带层8，胎面胶1位于在所述轮胎的径向最外层，胎侧胶2位于胎面胶1的两侧下方，与胎面胶1的两端紧密连接，当轮胎承受载荷时，胎侧胶2曲挠变形较小，胎圈3位于胎侧胶2的下方，气密层4位于轮胎内轮廓的最内层，三角胶5位于胎圈3的内部，胎体层6位于气密层4外部，胎体层6材料选用聚酯材料，胎体层6包含橡胶11和胎体帘线12，为了同时具有子午线轮胎较好的高速性能和斜交胎较好的高承载性能，结合子午线轮胎和斜交胎的结构特点，位于胎面胶1区域的两层胎体层6的胎体帘线13的铺设方向设定沿子午线方向铺设，胎体层结构6呈双层相互平行层叠结构，而位于胎侧胶2区域的两层胎体层6的胎体帘线12的铺设方向设定与子午线方向有一定夹角铺设，胎体层6结构呈双层交叉网状层叠结构，且两层胎体帘线12的夹角均不为90°，两夹角总和为180°，带束层7位于胎体层6的上方，带束层7的材料选用钢丝材料，带束层7可使轮胎断面轮廓形状更方便地按照所需要扁平率进行设计，而降低轮胎的扁平率可提高轮胎的操纵稳定性，因此带束层7的作用十分明显，冠带层8位于带束层7的上方，冠带层8的材料选用尼龙材料。
本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎，如图2所示，所述的子午斜交胎的胎体层6结构可设计为多层，胎体层6数设为偶数，这样能使胎体层6负荷均匀分布，位于胎面胶1区域的胎体层6结构呈多层相互平行层叠结构，而位于胎侧胶2区域的胎体层6结构呈多层交叉网状层叠结构，可以有效增强胎侧胶2的承载能力和轮胎的操控性能，防止当轮胎气压不足时胎侧胶2反复曲挠变形，避免胎侧胶2反复曲挠变形的胎体层6结构生热过大而烧焦。例如轮胎规格为255/30R22子午斜交胎的胎体层6选用两层，位于胎面胶下方的第1胎体层9和第2胎体层10的的胎体帘线12铺设角度均选用0°，而位于胎侧胶区域的两侧胎体帘线12铺设角度分别选用60°和-60°。胎体层6橡胶材料选用聚酯，由于硬度可以相对较高，能有效保护胎体帘线12，提高帘线的使用寿命。
本发明一种适用于低扁平率的子午斜交胎，如图3、图4、图5、图6和图7所示，所述的子午斜交胎的胎体层6结构中的胎体帘线12可呈对称结构挂胶于橡胶11内，也可呈反对称结构挂胶于橡胶11内。根据不同的生产工艺，选用不同的胎体帘线12结构。

Claims (3)

1.一种适用于低扁平率的子午斜交胎，主要包括胎面胶、胎侧胶、胎圈、气密层、三角胶、胎体层、带束层和冠带层，胎面胶位于所述轮胎的径向最外层；胎侧胶位于胎面胶的两侧下方，与胎面胶的两端紧密连接；胎圈位于胎侧部的下方，气密层位于所述轮胎的径向的最内层，三角胶位于胎圈的内部，胎体层位于气密层外部，带束层位于胎体层的上方，带束层的材料选用钢丝材料，冠带层位于最外带束层的上方，冠带层的材料选用尼龙材料，其特征在于：两层胎体层的帘线位于胎面胶区域的铺设方向是沿子午线方向，胎体结构呈双层相互平行层叠结构，而位于胎侧胶区域的铺设方向与子午线方向有一定夹角，且两层胎体的夹角大小相等，方向相反，胎体结构呈双层交叉网状层叠结构。
2.根据权利要求1所述的一种适用于低扁平率的子午斜交胎，其特征在于：所述的子午斜交胎的胎体层结构可设计为多层，胎体层数设为偶数，位于胎面胶区域的胎体结构呈多层相互平行层叠结构，而位于胎侧胶区域的胎体结构呈多层交叉网状层叠结构。
3.根据权利要求1所述的一种适用于低扁平率的子午斜交胎，其特征在于：所述的子午斜交胎的胎体层结构中的胎体帘线可呈对称结构挂胶于橡胶内，也可呈反对称结构挂胶于橡胶内。
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