CN105415986A - 一种轮胎及其缆型胎圈 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缆型胎圈，包括位于胎圈中间位置的芯圈和沿所述芯圈的周向排列的至少一层外绕线层，所述外绕线层的强度大于所述芯圈的强度。本发明所提供的缆型胎圈，最外层所述外绕线层的强度最高，相应的，其他各层外绕线层或者芯圈的强度可以相对降低，强度的降低可以通过减小线径或者减少根数等方法实现，因此，该缆型胎圈通过对不同层外绕线层强度的区别设置，来适应胎圈在实际使用时的受力情况，可以在与现有技术中的胎圈起到相同承受效果的情况下，有效的减轻重量，节约成本，同样的，在与现有技术中的胎圈重量相同的情况下，可以通过增加所述外绕线层的线径或根数，来提高该胎圈的承受力。本发明还公开了一种包括上述缆型胎圈的轮胎。

Description

一种轮胎及其缆型胎圈

技术领域

本发明涉及轮胎加工领域，特别是涉及一种缆型胎圈。此外，本发明还涉及一种包括上述缆型胎圈的轮胎。

背景技术

胎圈是指轮胎安装在轮辋上的部分，胎圈能够承受因内压而产生的伸张力，同时还能克服轮胎在拐弯行驶中所受的横向力作用，使外胎不致脱出轮辋。因此，胎圈应当具有较高的强度，结构应紧密坚固，不易发生变形。

如图1所示，缆型胎圈包括芯圈2和排列在所述芯圈2外周表面的若干层外绕线层1，胎圈沿垂直于外绕线延伸方向的横截面为圆形，芯圈2与外绕线层1共同沿轮胎3的周向缠绕，用于加固轮胎3。圆形胎圈相比于现有技术中的六角形胎圈而言，没有尖角，不易形成应力集中，对胎体帘线不会产生切割作用，对轮胎3可以起到更好的保护作用。

然而，由于在使用过程中，轮胎3中的各处的受力并非完全相同，一般最外层外绕线层受力最大，内层外绕线层的受力相对较小，并且，外绕线层的受力大于芯圈的受力，现有技术中，各层外绕线层的强度相同，外绕线层与芯圈的强度相同，导致胎圈的重量大，并且会带来浪费。

因此，如何提高保证胎圈强度的同时，减轻胎圈的重量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种缆型胎圈，该缆型胎圈能够在满足使用需求的同时，有效的降低自身重量，进而有效的节约成本。本发明的另一目的是提供一种包括上述缆型胎圈的轮胎。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种缆型胎圈，包括位于胎圈中间位置的芯圈和沿所述芯圈的周向排列的至少一层外绕线层，所述外绕线层的强度大于所述芯圈的强度。

优选的，所述外绕线层至少有两层，并且，最外层所述外绕线层的强度大于其他各所述外绕线层的强度。

优选的，最外层所述外绕线层的单根绕线线径大于其他各所述外绕线层的单根绕线线径。

优选的，最外层所述外绕线层的绕线根数是次外层所述外绕线层的绕线根数的0.5-3倍。

优选的，所述芯圈的线径大于最外层所述外绕线层的单根线径。

优选的，所述芯圈为实心结构、空心结构或帘线结构。

优选的，所述外绕线层的层数不小于3时，所述外绕线层的强度由最内层向最外层依次增加。

优选的，所述外绕线层的强度由最内层向最外层的增加幅度先慢后快，其中，次外层所述外绕线层与最外层所述外绕线层之间的强度增加幅度最大。

本发明还提供一种轮胎，包括上述任意一项所述的缆型胎圈。

本发明所提供的缆型胎圈，最外层所述外绕线层的强度最高，相应的，其他各层外绕线层的强度可以相对降低，强度的降低可以通过减小线径或者减少根数等方法实现，因此，该缆型胎圈通过对不同层外绕线层强度的区别设置，来适应胎圈在实际使用时的受力情况，可以在与现有技术中的胎圈起到相同承受效果的情况下，有效的减轻重量，节约成本，同样的，在与现有技术中的胎圈重量相同的情况下，可以通过对所述外绕线层的线径或根数的增加，来提高该胎圈的承受力。

在一种优选实施方式中，当所述外绕线层的层数不小于3时，所述外绕线层的强度由最内层向最外层依次增加。如此设置，将每个所述外绕线层的强度均进行最优化改进，以适应实际的受力需求，可以进一步降低胎圈的重量，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中缆型胎圈的结构示意图；

图2为本发明所提供的缆型胎圈一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明所提供的缆型胎圈另一种具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明所提供的缆型胎圈第三种具体实施方式的结构示意图；

图5为本发明所提供的缆型胎圈第四种具体实施方式的结构示意图；

图6为本发明所提供的缆型胎圈第三种和第四种具体实施方式的外绕线层强度分布图；

其中：外绕线层-1、芯圈-2、轮胎-3。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种缆型胎圈，该缆型胎圈能够在满足使用需要的同时，显著的降低胎圈的重量和成本。本发明的另一核心是提供一种包括上述缆型胎圈的轮胎。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2至图5，图2至图5分别为本发明所提供的缆型胎圈的四种不同实施方式的结构示意图。

在该实施方式中，缆型胎圈包括位于胎圈中间位置的芯圈2和沿芯圈2的周向排列的至少一层外绕线层1，外绕线层1的强度大于芯圈2的强度。由于外绕线层1的实际受力大于芯圈2的受力，因此，可以通过增大外绕线层1的单根绕线线径，或者增加外绕线层1的绕线根数，实现外绕线层1强度的增加，相应的，可以降低芯圈2的直径，或者直接将芯圈2设计为空心结构，以降低整个胎圈的重量。

外绕线层1可以沿芯圈2的周向依次排列，形成横截面为圆形的缆型胎圈，每一层外绕线层1由若干绕线排列形成，不同层的外绕线层1均以芯圈2为中心，当然，在加工过程中，各层外绕线层1的中心较芯圈2可以有些许偏差，缆型胎圈的横截面为椭圆形等没有棱角的结构。

本实施例所提供的结构既可以应用于圆形胎圈，也可以应用于六角胎圈。优选的，可以应用于圆形胎圈。

首先，圆形胎圈相对于六角胎圈而言，重量显著降低的同时，强度明显提高。

例如，对于规格为16吋的圆形胎圈，规格为1*2.16+8*1.35，即芯圈直径为2.16mm，具有一层外绕线层，外绕线层中含有8根直径为1.35mm的绕线，具有上述结构的圆形胎圈相对比现有技术中同规格的六角形胎圈而言，每根胎圈的重量降低100g-120g，但强度提高200％；对于规格为18吋的钢丝圈，规格为1*3.0+9*1.55，即芯圈直径为3.0mm，具有一层外绕线层，外绕线层中含有9根直径为1.55mm的绕线，具有上述结构的圆形胎圈对比原来的同规格六角形胎圈，重量降低150g-160g，强度提高150％。

当外绕线层1至少有两层时，在圆形胎圈本身具有的优势基础上，将最外层外绕线层1的强度大于其他各外绕线层1的强度，可以进一步提高胎圈的承受能力。

优选的，可以将外绕线层1中最外层的单根绕线线径设置为大于其他各外绕线层1的线径，如图2所示，当然，通过增加绕线线径的方法增加强度，是在与现有技术中的胎圈规格相同的情况下。例如，现有技术中，规格为1*3.0+8*1.35+15*1.35的胎圈，为了增大最外层外绕线层1的强度，可将最外层的15根绕线线径增加至1.55mm。

相应的，也可以减小其他各外绕线层1的线径。当然，也可以将最外层外绕线层1的绕线根数设置为大于其他各外绕线层1的绕线根数，如图3所示，最外层外绕线层1的绕线根数是次外层外绕线层1的绕线根数的0.5-3倍，相应的，当最外层外绕线层1的根数不变时，也可以减小其他各外绕线层1的绕线根数。

这里需要说明的是，为了方便排列加工，单层外绕线层1的若干绕线的线径可以相同，当然，根据需要的不同，也可以不同，并不局限于本实施例所给出的方案，能够保证外绕线层1的强度要求即可。

总之，在最外层外绕线层1的根数不变的前提下，可以通过增加单根绕线的线径来提高强度，在最外层外绕线层1的单根绕线的线径不变的前提下，可以通过增加绕线的根数。当然，外绕线层1的强度也可以通过线径与根数的相互配合来改变，例如，线径小但是根数较多时同样可以实现该层外绕线层1的强度提高。

该缆型胎圈将最外层外绕线层1的强度设置为最高强度，相应的，其他各层外绕线层1的强度可以相对降低，来适应胎圈在实际使用时的受力情况，可以在与现有技术中的胎圈起到相同承受效果的情况下，有效的减轻重量，节约成本，同样的，在与现有技术中的胎圈重量相同的情况下，可以通过对最外层外绕线层1的线径或根数的增加，来提高该胎圈的承受力。

另外，对于圆形胎圈而言，由于芯圈2位于胎圈的中心位置，因此芯圈2的强度对于整个胎圈的强度影响较大，具体的，可以通过增加芯圈2的线径，使其大于最外层外绕线层1的单根线径，以保证芯圈2的强度需求。当然，由于外绕线层受力更大，因此，外绕线层的强度依然应当大于芯圈的强度。

当然，芯圈2还可以替换为由多跟单丝捻制而成的帘线结构。对于相同截面积的钢丝和帘线，帘线的强度会远远大于钢丝的强度，因此，用帘线作为芯圈2，可以进一步提高胎圈的整体强度。

另一方面，由于芯圈2的中心位置所受的力较小，因此，为了节约成本，芯圈2可以加工为中空结构，即采用钢管等管状材料作为芯圈2。当然，芯圈也可以为实心结构。

除上述对最外层外绕线层1以及芯圈2结构的改进外，还可以更进一步的对整层外绕线层1的结构进行调整。

由于胎圈在使用过程中，除最外层受力最大的特点外，当外绕线层1的层数不少于三层时，胎圈的受力由内部向外部逐渐增大，因此，可将外绕线层1的强度由最内层向最外层设置为依次增加。

上述强度的增加同样可以通过单根绕线线径的改变，或者单层绕线根数的改变来实现，当然，也包括通过线径与根数的配合实现外绕线层1的强度由内向外依次增加。

优选的，当外绕线层1不少于三层时，外绕线层1的强度由最内层向最外层的增加幅度先慢后快，即外绕线层1的强度变化呈曲线变化，外绕线层1由最内层到最外层的强度变化如图6所示(D1、D2…分别为外绕线层1的第一层、第二层…，其中，D0为芯圈)，自芯圈2的位置开始，最靠近芯圈2的外绕线层1第一层的强度与第二层的强度相差较小，次外层与最外层的强度增加幅度最大。

同样的，上述设置，可以通过将外绕线层1中，自最内层到最外层的单根线径增加幅度先慢后快实现，如图4所示，也可以通过将外绕线层1中，自最内层到最外层的单层绕线根数的增加幅度先慢后快来实现，如图5所示，当然，也包括通过线径与根数的配合实现外绕线层1的强度由内向外的增加幅度先慢后快。

如此设置，将不同层的外绕线1的强度均进行最优化改进，以适应实际的受力需求，可以进一步降低胎圈的重量，节约成本。

除了上述缆型胎圈以外，本发明还提供了一种包括上述缆型胎圈的轮胎3，该轮胎3的其他各部分结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的缆型胎圈进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种缆型胎圈，包括位于胎圈中间位置的芯圈(2)和沿所述芯圈(2)的周向排列的至少一层外绕线层(1)，其特征在于，所述外绕线层(1)的强度大于所述芯圈(2)的强度。

2.根据权利要求1所述的缆型胎圈，其特征在于，所述外绕线层(1)至少有两层，并且，最外层所述外绕线层(1)的强度大于其他各所述外绕线层(1)的强度。

3.根据权利要求2所述的缆型胎圈，其特征在于，最外层所述外绕线层(1)的单根绕线线径大于其他各所述外绕线层(1)的单根绕线线径。

4.根据权利要求2所述的缆型胎圈，其特征在于，最外层所述外绕线层(1)的绕线根数是次外层所述外绕线层(1)的绕线根数的0.5-3倍。

5.根据权利要求1所述的缆型胎圈，其特征在于，所述芯圈(2)的线径大于最外层所述外绕线层(1)的单根线径。

6.根据权利要求1所述的缆型胎圈，其特征在于，所述芯圈(2)为实心结构、空心结构或帘线结构。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的缆型胎圈，其特征在于，所述外绕线层(1)的层数不小于3时，所述外绕线层(1)的强度由最内层向最外层依次增加。

8.根据权利要求7所述的缆型胎圈，其特征在于，所述外绕线层(1)的强度由最内层向最外层的增加幅度先慢后快，其中，次外层所述外绕线层(1)与最外层所述外绕线层(1)之间的强度增加幅度最大。

9.一种轮胎，包括缆型胎圈，其特征在于，所述缆型胎圈为权利要求1至8任意一项所述的缆型胎圈。