CN106739829A - 一种四层带束层的子午线轮胎 - Google Patents

Abstract

一种四层带束层的子午线轮胎，包括胎面、胎体和四层带束层，所述四层带束层设置在所述胎面和胎体之间，所述四层带束层分别为第一带束层、第二带束层、第三带束层和第四带束层，所述第四带束层、第三带束层、第二带束层和第一带束层自上而下依次重叠在一起，所述第四带束层覆盖在第三带束层之上，所述第一带束层与所述胎面的中心线保持0度夹角，所述第二带束层、第三带束层和第四带束层均与所述胎面的中心线保持60度到90度的夹角。解决了全钢载重子午线轮胎在行驶滚动中的侧向收缩变形过大的问题，从而达到降低轮胎的滚动阻力，提高轮胎磨耗的目的，同时克服了轮胎高速行驶过程中的肩空、脱层问题，提高车辆行驶安全性和轮胎的使用寿命。

Description

一种四层带束层的子午线轮胎

技术领域

本发明涉及一种子午线轮胎，尤其涉及一种四层带束层的子午线轮胎。

背景技术

胎体帘布、钢丝圈和带束层构成了子午线轮胎的基本骨架，用于承担来自各方面的受力。全钢载重子午线轮胎各部分骨架材料均采用钢帘线制作(利用了钢丝的压缩变形小、模量高、承载能力大的特点)。子午线轮胎比斜交轮胎滚动阻力低、耐磨性好的原因之一，就是子午线轮胎在滚动时，接地区橡胶的“内收缩”(与滚动方向垂直)要比斜交轮胎小很多(另一个原因是滚动半径比斜交轮胎大)，同样也是子午线轮胎耐磨性能比斜交轮胎好的原因。这个原因来自于钢丝帘线的压缩刚度要比尼龙或聚酯帘线大很多。同时钢丝与橡胶组成的复合材料的压缩刚度与钢丝帘线的方向有很大关系。

目前带束层角度对轮胎性能影响的研究仍然不系统，由于带束层主要有两大功用，一是承担箍紧胎体的作用；二是承担轮胎行驶过程中的受力。全钢载重子午线轮胎的带束层一般由三层或四层钢丝带束层组成，用于承担轮胎胎面所受的径向驱动力和横向压缩变形力，各钢丝带束层的角度在15°～25°之间，以兼顾这两方面的受力(四层带束层的第一层角度一般在40-65之间)。

现阶段全钢载重子午线轮胎的带束层结构形式主要有两种，一种是由三层15～25°角带束层和一层40-65°带束层相互交叉组成，兼顾了径向驱动力和横向压缩变形力两方面的力。另一种是由三层15°～25°角度带束层相互交叉+两肩零度带束层组成，主要为了克服四层带束层结构轮胎高速行驶时容易出现胎肩脱空的问题。

从发表的文献来看，已有学者研究零度带束层的全钢载重子午线轮胎的带束层受力问题(与胎体相接的)，并做成轮胎，此轮胎提高了载重轮胎的抑爆能力，也减轻了中间层的剪切应力，提高了轮胎的肩部性能。法国米其林设计的新型结构子午线轮胎，采用了呈0°排列帘线的带束层轮胎：用此带束层替代有角度带束层，并在带束层下面加置硬垫层，胎体保留了一般子午线轮胎的特点。上述结构设计方案使得该轮胎在使用过程中层间帘线剪切应力大幅降低，消除了因帘线角度而产生的角度效应，胎体的滞后损失小，从而使轮胎受力更为合理，高速性能和舒适性能优于一般子午线轮胎。

轿车轮胎由于承重小，而且周向驱动力也小，尤其是电动车的的行驶速度不高，对带束层的箍紧要求不高，所以在设计纯电动汽车轮胎时，通过大角度帘线带束层提高轮胎侧向刚度(同时可以满足径向力的要求)，大大减小轮胎胎面在滚动过程中的侧向收缩变形，从而达到降低滚动阻力，提高轮胎操控性能、胎面的耐磨性能。

综上所述，现阶段全钢载重子午线轮胎普遍采用的两种带束层结构形式主要有以下缺点：四层带束层结构全钢载重子午线轮胎的由四层15^。～25^。角带束层组成，接地压力比较均匀，轮胎的耐磨寿命高，有较好的承载能力，但轮胎的带束层箍紧力不足，滚动阻力大、油耗高，在轮胎高速行驶时容易出现胎肩或胎冠脱空。此种结构的轮胎虽兼顾了径向驱动力和横向压缩变形力两方面的力，既承担抵抗轮胎接地区域压缩的作用，又承担胎体的箍紧作用，所以很难平衡两者的关系，使两者的作用发挥不到最佳。

三层带束层+两肩0度带束层全钢载重子午线轮胎由三层15°～25°角带束层+两肩局部零度带束层组成，一般抗爆型全钢载重子午线轮胎会采用这种结构，这种结构虽克服了四层带束层结构轮胎高速行驶时容易出现胎肩脱空的问题，但轮胎的接地压力分布不均匀，同时轮胎肩部的箍紧系数较冠部大，也会造成轮胎在不同气压和负荷下接地区压力分布差别较大，轮胎耐磨性差、承载能力减小，使用时容易出现胎冠变形、胎冠爆破等质量问题。

零度带束层全钢载重子午线轮胎是由法国米其林设计的0°排列帘线的带束层新型结构子午线轮胎，虽使该轮胎在使用过程中层间帘线剪切应力大幅降低，消除了因帘线角度而产生的角度效应，胎体的滞后损失小，从而使轮胎受力更为合理，高速性能和舒适性能优于一般子午线轮胎，但由于接地区域的侧向收缩变形大，使轮胎磨耗性能下降。

纯电动汽车轮胎的大角度带束层结构虽提高了轮胎侧向刚度，大大减小轮胎胎面在滚动过程中的侧向收缩变形，从而达到降低滚动阻力，提高轮胎操控性能、胎面的耐磨性能，但却不适用于载重量大、行驶速度高的全钢载重子午线轮胎。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供了一种四层带束层的子午线轮胎。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种四层带束层的子午线轮胎，包括胎面、胎体和四层带束层，所述四层带束层设置在所述胎面和胎体之间，所述四层带束层分别为第一带束层、第二带束层、第三带束层和第四带束层，所述第一带束层、第二带束层、第三带束层和第四带束层自下而上依次重叠在一起，所述第四带束层覆盖在第三带束层之上，所述第四带束层与所述胎面的中心线保持0度夹角，所述第一带束层、第二带束层和第三带束层均与所述胎面的中心线保持60度到90度的夹角。

进一步的，所述第一层带束层、第二带束层、第三带束层和第四带束层中分别包括有若干第一层带束层的带束层钢丝、若干第二层带束层的带束层钢丝、若干第三层带束层的带束层钢丝和若干第四层带束层的带束层钢丝。

进一步的，所述若干第一层带束层的带束层钢丝相互之间保持平行，所述若干第二层带束层的带束层钢丝相互之间保持平行，所述若干第三层带束层的带束层钢丝相互之间保持平行，所述若干第四层带束层的带束层钢丝相互之间保持平行。

进一步的，所述第一层带束层的带束层钢丝与所述第二层带束层的带束层钢丝保持30度到60度的夹角，所述第二层带束层的带束层钢丝与所述第三层带束层的带束层钢丝保持30度到60度的夹角，所述第三层带束层的带束层钢丝与所述第四层带束层的带束层钢丝保持30度到60度的夹角。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明解决了全钢载重子午线轮胎在行驶滚动中的侧向收缩变形过大的问题，从而达到降低轮胎的滚动阻力，提高轮胎磨耗的目的，同时克服了轮胎高速行驶过程中的肩空、脱层问题，提高车辆行驶安全性和轮胎的使用寿命；具体说来是采用所述第四带束层与所述胎面的中心线保持0度夹角，所述第一带束层、第二带束层和第三带束层均与所述胎面的中心线保持60度到90度的夹角来解决上述问题，本发明采用所述第四带束层与所述胎面的中心线保持0度夹角，所述第一带束层、第二带束层和第三带束层均与所述胎面的中心线保持60度到90度的夹角这样的结构，可减小轮胎的滚动阻力，并且提高轮胎胎面的磨耗，达到节能环保和提高轮胎寿命的效果。同时解决轮胎在高速行驶时的胎肩脱空等问题，提高轮胎高速性能，保证轮胎行驶安全性和轮胎的使用寿命。

附图说明

图1为本发明四层带束层的子午线轮胎的结构示意图。

图2为本发明外壳的内壁面的装配图。

图3为本发明联结件的示意图。

图4为本发明联结件的顶视图。

图5为本发明联结件的侧视图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

如图1-图5所示，所述的一种四层带束层的子午线轮胎，四层带束层的子午线轮胎，包括胎面1、胎体2和四层带束层，所述四层带束层设置在所述胎面1和胎体2之间，所述四层带束层分别为第一带束层3、第二带束层4、第三带束层5和第四带束层6，所述第一带束层3、第二带束层4、第三带束层5和第四带束层6自下而上依次重叠在一起，所述第一带束层3覆盖在第二带束层4之上，所述第一带束层3与所述胎面1的中心线保持0度夹角，所述第二带束层4、第三带束层5和第四带束层6均与所述胎面1的中心线保持60度到90度的夹角。

所述第一层带束层3、第二带束层4、第三带束层5和第四带束层6中分别包括有若干第一层带束层的带束层钢丝、若干第二层带束层的带束层钢丝、若干第三层带束层的带束层钢丝和若干第四层带束层的带束层钢丝。

所述若干第一层带束层的带束层钢丝相互之间保持平行，所述若干第二层带束层的带束层钢丝相互之间保持平行，所述若干第三层带束层的带束层钢丝相互之间保持平行，所述若干第四层带束层的带束层钢丝相互之间保持平行。

所述第一层带束层的带束层钢丝与所述第二层带束层的带束层钢丝保持30度到60度的夹角，所述第二层带束层的带束层钢丝与所述第三层带束层的带束层钢丝保持30度到60度的夹角，所述第三层带束层的带束层钢丝与所述第四层带束层的带束层钢丝保持30度到60度的夹角。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明解决了全钢载重子午线轮胎在行驶滚动中的侧向收缩变形过大的问题，从而达到降低轮胎的滚动阻力，提高轮胎磨耗的目的，同时克服了轮胎高速行驶过程中的肩空、脱层问题，提高车辆行驶安全性和轮胎的使用寿命；具体说来是采用所述第一带束层3与所述胎面1的中心线保持0度夹角，所述第二带束层4、第三带束层5和第四带束层6均与所述胎面1的中心线保持60度到90度的夹角来解决上述问题，本发明采用所述第一带束层3与所述胎面1的中心线保持0度夹角，所述第二带束层4、第三带束层5和第四带束层6均与所述胎面1的中心线保持60度到90度的夹角这样的结构，可减小轮胎的滚动阻力，并且提高轮胎胎面的磨耗，达到节能环保和提高轮胎寿命的效果。同时解决轮胎在高速行驶时的胎肩脱空等问题，提高轮胎高速性能，保证轮胎行驶安全性和轮胎的使用寿命。

另外所述第一层带束层的带束层钢丝与所述第二层带束层的带束层钢丝保持30度到60度的夹角，所述第二层带束层的带束层钢丝与所述第三层带束层的带束层钢丝保持30度到60度的夹角，所述第三层带束层的带束层钢丝与所述第四层带束层的带束层钢丝保持30度到60度的夹角，大大提高了轮胎接地区的侧向刚度，克服了小角度带束层侧向刚性不足的缺点，减小轮胎与地面之间的侧向滑动和收缩变形中的剪切生热，从而降低滚动阻力和油耗，提高了胎面的耐磨性能，达到节能环保和提高轮胎寿命的目的。针对载重车的主要受力是集中于径向力，需要承担较大的载荷和驱动力，其在周向变形较大，需要提高周向压缩刚度，来承担其较大的驱动力的问题，本发明的四层带束层增加整个轮胎的箍紧系数，克服了三层带束层+两肩0度带束层结构轮胎肩部的箍紧系数较冠部大、轮胎接地压力分布不均匀的缺点，将胎冠部位整体牢牢束缚，使轮胎接地压力分布更均匀，提高了带束层的箍紧系数、提高轮胎的抗爆性能、降低了轮胎的横向变形，改善了轮胎在高速行驶时的胎肩脱空等问题，提高轮胎高速性能，保证轮胎行驶安全性。

另外影响轮胎，特别是该四层带束层的子午线轮胎使用寿命有多种情况，其中有一种是因为轮胎的承重能力有限，所以当汽车超载时，会加速轮胎的磨损，而且有安全性的隐患，所以在实际使用之前，工作人员需要对轮胎的压力能力进行检测，以此确定轮胎的安全性是否达标。

为了实现上述目的，目前推出了一种检测轮胎负荷装置，包括检测装置、胎面，所述检测装置设置在胎面内部，所述检测装置由印制电路板、焊接在印制电路板上的压力传感器、单片机、储存器、无线信息传输单元以及电池；所述压力传感器的输出端与单片机的输入端连接，所述单片机的输出端与无线信息传输单元的输入端连接，传输单元的输出端与显示终端的输入端连接。这种检测轮胎负荷装置也适用于本发明的该四层带束层的子午线轮胎。

但是仅仅输入显示终端在可靠性上无法达到输入到服务器那样的可靠性，而若要引入服务器，另外还包括外壳，所述外壳内含有服务器，所述外壳置于支撑台上的开孔内，所述外壳往往是曲面体，而支撑台上的开孔的内壁面往往是曲面，这样所述外壳置于支撑台上的开孔内的方式就是经由丝杠或铆钉来把外壳与支撑台上的开孔的内壁面相稳定联结，稳定联结结构的缝隙不小，这样联结的作用就不大，常常发生摇晃，尤其是在外部抖动的情况下就常常同支撑台上的开孔的内壁面同步抖动，伤害联结位置，使得维护费用增加。

所述四层带束层的子午线轮胎还配置有检测装置，所述检测装置设置在胎面内部，所述检测装置由印制电路板、焊接在印制电路板上的压力传感器、单片机、储存器、无线信息传输单元以及电池；所述压力传感器的输出端与单片机的输入端连接，所述单片机的输出端与无线信息传输单元的输入端连接，传输单元的输出端与显示终端的输入端连接，所述单片机还通过串口连接有一无线通信模块，该无线通信模块可接入无线网络并与服务器构成无线数据连接以将实时压力实际值传输至服务器，所述服务器设置在长方体状壳体中。所述无线通信模块可以为GPRS模块。所述无线网络可以为GPRS网络。

所述压力传感器通过AD转换器即模数转换器与单片机相连接。

另外还包括外壳，所述外壳内含有服务器，所述外壳置于支撑台上的开孔内，所述外壳置于支撑台上的开孔内的方式就是经由嵌接件K3来把外壳K1与支撑台上的开孔的内壁面K2相联结，所述嵌接件K3包括用于支撑台上的开孔的内壁面的长方体状嵌接块K4与用于外壳的长方体状嵌接块K5，所述用于支撑台上的开孔的内壁面的长方体状嵌接块K4一头的两边各自经由第一定位片K6固联于所述用于外壳的长方体状嵌接块K5两边的第一定位口K7中，在所述用于支撑台上的开孔的内壁面的长方体状嵌接块K4的顶、底两边各自设有橡胶或玻青铜材料的长方体状联结块K8，所述长方体状联结块K8的一边壁同所述用于支撑台上的开孔的内壁面的长方体状嵌接块K4相联结，所述长方体状联结块K8的另外三边壁同所述用于支撑台上的开孔的内壁面的长方体状嵌接块K4相脱离，于所述长方体状联结块K8上设有楔子形突起K9与阻隔片K10，于所述楔子形突起K9与阻隔片K10间的所述长方体状联结块K8上设有用于支撑台上的开孔的内壁面的嵌接口K11，于所述用于支撑台上的开孔的内壁面的长方体状嵌接块K4里设有同所述长方体状联结块K8相结合的容纳室K12，于所述用于外壳的长方体状嵌接块K5的顶、底两边上各自设有用于外壳的嵌接口K13，于所述用于外壳的长方体状嵌接块K5的其它两边上各自设有第二定位片K14，于所述第二定位片K14上设有第二定位口K15，于所述支撑台上的开孔的内壁面K2上设有同所述用于支撑台上的开孔的内壁面的嵌接口K11相嵌接的用于支撑台上的开孔的内壁面的嵌接块K16，于所述外壳K1的壁面上设有同所述用于外壳的嵌接口K13相嵌接的用于外壳的嵌接块K17。

于所述用于支撑台上的开孔的内壁面的长方体状嵌接块K4同所述用于外壳的长方体状嵌接块K5相固联的一头上设有第三定位片K18，于所述第三定位片K18两边的所述用于外壳的长方体状嵌接块K5上设有同其相结合的引导片K19，于所述第三定位片K18的尾部两边各自设有梯状结构K20。

在本发明里，要让结合更稳定，于所述用于外壳的嵌接口K13两边的外壳K1上设有拱状突起K21。

所述外壳是曲面体或长方体，而支撑台上的开孔的内壁面是曲面或者所述支撑台上的开孔为长方体状。

在所述外壳K1与支撑台上的开孔的内壁面K2装配时，把用于支撑台上的开孔的内壁面的嵌接块K16嵌接进所述用于支撑台上的开孔的内壁面的嵌接口K11中，嵌接期间，所述用于支撑台上的开孔的内壁面的嵌接块K16先同所述楔子形突起K9相贴，这样所述所述楔子形突起K9就会受到作用来让所述长方体状联结块K8与阻隔片K10朝容纳室K12里运动，在所述用于支撑台上的开孔的内壁面的嵌接块K16抵达所述用于支撑台上的开孔的内壁面的嵌接口K11里之际，所述长方体状联结块K8就还原来把所述用于支撑台上的开孔的内壁面的嵌接块K16嵌于所述楔子形突起K9与阻隔片K10间，且把所述第二定位片K14经由所述第二定位口K15稳定在所述支撑台上的开孔的内壁面K2上，另外把所述用于外壳的嵌接块K17伸进至所述用于外壳的嵌接口K13里，所述用于外壳的嵌接口K13两边的所述拱状突起K21即朝所述用于外壳的嵌接块K17施加加压作用，确保联结的稳定，而所述第三定位片K18同所述外壳K1相贴，更能改善定位效用；

本发明的外壳K1与支撑台上的开孔的内壁面K2相联结的架构，运用用于支撑台上的开孔的内壁面的长方体状嵌接块K4与用于外壳的长方体状嵌接块K5系统式架构联结外壳K1与支撑台上的开孔的内壁面K2，改变了现有的丝杠或铆钉来把外壳与支撑台上的开孔的内壁面的联结架构，其联结贴合更牢固，嵌接作用不小，难以晃动，纵使有外部抖动情况也能弱化同支撑台上的开孔的内壁面的同步抖动，修复频率就变小了。

所述单片机还通过串口连接有一无线通信模块来接入无线网络并与服务器构成无线数据连接以将实时压力实际值传输至服务器的方式为通过所述单片机同服务器构建信息链路来传递，这样在所述单片机同服务器构建信息链路时，往往均须要引入信息传输规约，目前的方式为经由指定的传输规约来进行传输，就如现有的UDP、wifi这样的传输规约，却也存在如下缺陷：

在单片机把实时压力实际值传递到服务器中的实时压力实际值信息执行改进之际，也就是要对传输规约进行改进之际，特别是在对实时压力实际值传输有需要改进的须要之际，这样就不得不对单片机、服务器、无线网卡、无线网络的程序执行改进，这样的改进不容易、耗时费力、难度也大。

所述单片机还通过串口连接有一无线通信模块来接入无线网络并与服务器构成无线数据连接以将实时压力实际值传输至服务器的方式为通过所述单片机同服务器构建信息链路来传递，所述单片机同服务器构建信息链路包括如下步骤：

步骤A1：所述单片机同服务器构建信息传输规约，来让需要传输的实时压力实际值信息符合信息传输规约的规定；这样经由协调信息传输规约来让实时压力实际值信息的样式、结构执行规约，单片机同服务器构成规约化的实时压力实际值，且凭借规约化的实时压力实际值的规约解码获得的规约化的实时压力实际值；

步骤A2：所述单片机朝服务器传输请求信息，来对实时压力实际值的信息传输执行规约化请求，所述请求信息内包括执行信息传输的要求，即所述单片机凭借要构建的用于实时压力实际值的信息传输任务构造请求信息，所述请求信息内包括了执行所述信息传输任务的任务数据，所述任务数据是设定样式的数据；所述设定样式的数据包括实时压力实际值的数据类型、网速要求、用于实时压力实际值的标识号以及信息传输规约类型，其中实时压力实际值的数据类型用T代表，网速要求用C代表、用于实时压力实际值的标识号用Q代表以及信息传输规约类型用O代表，若须同其他请求信息相区分，在该请求信息的前端添加设定的字符串，所述字符串为MEANS，这样的请求信息就组合为设定样式的数据；如：“MEANS：T-int,C-1Mbit/s，Q-K,O-UDP”,这里所述设定样式的数据的部分能够依次组合，也能够不按照次序组合，依赖单片机与服务器的规约来设定。

步骤A3：所述单片机凭借服务器响应所述请求信息的响应信息，启动或撤销实时压力实际值的信息传输，即若服务器对所述请求信息执行响应的响应信息是“MEANS：LOSE”，代表所述服务器不能识别信息传输任务的任务数据，无法构建信息传输链路；若服务器对所述请求信息执行响应的响应信息是“MEANS：CANNOT”，代表服务器否定了单片机的请求信息，这样单片机就撤销构建信息传输链路；若服务器对所述请求信息执行响应的响应信息是“MEANS：SUCCESS”，代表赞成构建信息传输链路，所述单片机就朝服务器启动构建信息传输链路，构建对应于所述任务数据的信息传输任务的信息传输链路。

这样的方法，经由构建信息传输规约的请求信息，在构建信息传输任务之际，经过传输请求信息来进行信息传输的协调，凭借响应的信息来启动或撤销信息传输链路的构建，这样就无须对单片机、服务器、无线网卡、无线网络的程序执行改进，就能够执行改进的信息传输规约，节约了费用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种四层带束层的子午线轮胎，包括胎面、胎体和四层带束层，所述四层带束层设置在所述胎面和胎体之间，所述四层带束层分别为第一带束层、第二带束层、第三带束层和第四带束层，所述第一带束层、第二带束层、第三带束层和第四带束层自下而上依次重叠在一起，所述第四带束层覆盖在第三带束层之上，所述第四带束层与所述胎面的中心线保持0度夹角，所述第二带束层、第三带束层和第四带束层均与所述胎面的中心线保持60度到90度的夹角。

2.根据权利要求1所述的一种四层带束层的子午线轮胎，其特征是，所述第一层带束层、第二带束层、第三带束层和第四带束层中分别包括有若干第一层带束层的带束层钢丝、若干第二层带束层的带束层钢丝、若干第三层带束层的带束层钢丝和若干第四层带束层的带束层钢丝。

3.根据权利要求1所述的一种四层带束层的子午线轮胎，其特征是，所述若干第一层带束层的带束层钢丝相互之间保持平行，所述若干第二层带束层的带束层钢丝相互之间保持平行，所述若干第三层带束层的带束层钢丝相互之间保持平行，所述若干第四层带束层的带束层钢丝相互之间保持平行。

4.根据权利要求1所述的一种四层带束层的子午线轮胎，其特征是，所述第一层带束层的带束层钢丝与所述第二层带束层的带束层钢丝保持30度到60度的夹角，所述第二层带束层的带束层钢丝与所述第三层带束层的带束层钢丝保持30度到60度的夹角，所述第三层带束层的带束层钢丝与所述第四层带束层的带束层钢丝保持30度到60度的夹角。