CN108001127A - 一种载重半钢轮胎的带束层结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种载重半钢轮胎的带束层结构，包括叠置的第一带束层和第二带束层，所述第一带束层的两端均包裹有第一边胶，第一带束层第一面上的边胶宽度与第一带束层第二面上的边胶宽度之间比值为3:1，所述第一边胶的厚度为0.4mm～1.4mm；第一边胶被第二带束层覆盖区域的厚度为1.6mm～2.4mm，第一边胶其他部分的厚度为0.4mm～1.4mm；第二带束层的两端还包裹有第二边胶。本发明的载重半钢轮胎的带束层和边胶设计，细化了不同载重需求轮胎的肩部设计，避免了以往只是通过调整带束层钢丝材料的方法，从结构的差异性设计，降低了胎面肩部的应力，平衡了性能与成本的诉求。

Description

一种载重半钢轮胎的带束层结构

技术领域

本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及一种用于载重半钢轮胎的带束层结构，适用于6PR、8PR或10PR层级的轮胎。

背景技术

带束层是轮胎结构重要的组成部分，主要起保护胎体，增强胎面强度，承载并传递应力的作用，对于半钢子午线轮胎，胎体帘布层承担内压负荷的35％，而带束层承担了65％。但是在实际使用过程中，更因所施加的负荷、驱动力、制动力和横向力等作用，会使轮胎某一部位受力较大，通过FEA模拟工具分析，可以发现轮胎带束层端点所受的应力较大。实际使用过程中，则表现为轮胎的第一、二带束层脱层，会严重影响汽车的行驶安全性。

对有载重需求的半钢轮胎，肩部受到的力会更大，一般企业都会采用带束层配合边胶的方式，进行此处的应力改善。一般在带束层端点增加胶片是行业中常见平衡肩部带束层端点应力的方法，但是对于载重半钢轮胎来说，其载重类型有6PR、8PR和10PR的层级分别，不同层级的轮胎，其使用载荷和充气压力都是不同的。一般针对不同层级载重类型的轮胎，处理方法是采用不同直径的钢帘线，来平衡载重需求和成本，但是这种做法并不能从根本上解决带束层端点应力集中的情况。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种载重半钢轮胎的带束层结构，通过试验和FEA模拟测试验证，从理论结构设计上针对6PR、8PR和10PR的载重半钢轮胎，设计相对应的带束层差集及边胶形式，通过不同的结构设计满足其需求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种载重半钢轮胎的带束层结构，包括叠置的第一带束层和第二带束层，所述第一带束层的两端均包裹有第一边胶，第一带束层第一面上的边胶宽度与第一带束层第二面上的边胶宽度之间比值为3:1，所述第一边胶的厚度为0.4mm～1.4mm。

一种载重半钢轮胎的带束层结构，包括叠置的第一带束层和第二带束层，所述第一带束层的两端均包裹有第一边胶，第一带束层第一面上的边胶宽度与第一带束层第二面上的边胶宽度之间比值为3:1，所述第一边胶被第二带束层覆盖区域的厚度为1.6mm～2.4mm，第一边胶其他部分的厚度为0.4mm～1.4mm。

优选地，所述第一边胶被第二带束层覆盖区域的两端为渐变高度。

进一步地，单个第一边胶覆盖在第一带束层第一面的宽度为第一带束层宽度的10％～30％。

进一步地，所述第一带束层与第二带束层的差集在4mm～8mm。

一种载重半钢轮胎的带束层结构，包括叠置的第一带束层和第二带束层，所述第一带束层的两端包裹有第一边胶，第二带束层的两端包裹有第二边胶，单个第一边胶覆盖在第一带束层第一面的宽度为第一带束层宽度的10％～30％，单个第二边胶覆盖在第二带束层第二面的宽度为第二带束层宽度的10％～30％。

进一步地，所述第一带束层第一面上的边胶宽度与第一带束层第二面上的边胶宽度之间比值为3:1，所述第二带束层第二面上的边胶宽度与第二带束层第一面上的边胶宽度之间比值为3:1。

优选地，所述第一边胶和第二边胶的厚度为0.4mm～1.4mm，超过1.4mm的会导致过渡不均匀，低于0.4mm，则不能起到平衡应力的作用。

优选地，所述第一带束层与第二带束层的差集在8mm～12mm；所述第一边胶与第二边胶的差集在8mm～12mm。

由以上技术方案可知，本发明的载重半钢轮胎的带束层和边胶设计，细化了不同载重需求轮胎的肩部设计，避免了以往只是通过调整带束层钢丝材料的方法，从结构的差异性设计，降低了胎面肩部的应力，平衡了性能与成本的诉求。

附图说明

图1为本发明实施例一的带束层样式图；

图2为本发明实施例二的带束层样式图；

图3为本发明实施例三的带束层样式图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

对于有载重需求的半钢轮胎，胎面带束层端点位置是一个应力集中区，为了平衡此处的应力，需要针对载重层级不同类型的轮胎，对带束层的差集及边胶样式，进行相对应的设计。

层级是指轮胎橡胶层内帘布的公称层数，与实际帘布层数不完全一致，是轮胎强度的重要指标。层级用中文标志，如12层级；用英文标志，如″14PR″即14层级。载重需求的半钢轮胎，一般在轮胎的规格信息中有6PR、8PR或10PR的层级信息的轮胎，如LT245/75R16120/116Q 10PR。

对于带束层边胶，其胶片有以下技术要求：

胶片的胶料与带束层的覆胶保持一致，成分主要由天然胶、丁苯胶和顺丁胶通过密炼等方式合成；胶片贴合过程中，胶片与帘布应该贴合牢固，无气泡、打摺、异物的现象；对于不同层级的载重半钢轮胎，其边胶和带束层差集的设计主要有以下三个实施例。

实施例一

如图1所示，所述带束层结构包括叠置的第一带束层1和第二带束层2，第一带束层与第二带束层的差集在6mm，其中第一带束层的第一面与第二带束层的第二面接触，第一带束层的长度大于第二带束层。所述第一带束层的两端均包裹有第一边胶3，第一带束层第一面上的边胶宽度与第一带束层第二面上的边胶宽度之间比值为3:1，其中单个第一边胶覆盖在第一带束层第一面的宽度为第一带束层宽度的20％。

本实施例中，所述第一边胶3的厚度为0.9mm，且位于第一带束层第一面和第二面上的边胶厚度一致。

本实施例是针对6PR的载重半钢轮胎，对于此类型的轮胎，因为载重需求相对较低，一般都会采用较细的带束层钢丝，此类型的轮胎最大充气压力和最大载重都均较小，带束层端点应力也较小，因此设计这样的带束层及边胶。

实施例二

如图2所示，所述带束层结构包括叠置的第一带束层1和第二带束层2，第一带束层与第二带束层的差集在6mm。所述第一带束层的两端均包裹有第一边胶3，第一带束层第一面上的边胶宽度与第一带束层第二面上的边胶宽度之间比值为3:1，其中单个第一边胶覆盖在第一带束层第一面的宽度为第一带束层宽度的20％。

本实施例是针对8PR的载重半钢轮胎，对于此类型的轮胎，因为载重需求相对较高，一般都会采用较粗的带束层钢丝，此类型的轮胎最大充气压力和最大载重都较大，带束层端点应力也较大，第一边胶的厚度的分布要有区别，其中第一边胶3被第二带束层覆盖区域的厚度为2mm，第一边胶其他部分的厚度为0.9mm，且第一边胶被第二带束层覆盖区域的两端为渐变高度。这样设计有助于分散带束层端点的应力。

8PR轮胎负载偏重，设计时会采用更宽且直径更粗的钢丝，由于轮胎胎面是弧形，因此带束层的端点部位容易变弯，而轮胎使用时会收到负载作用，弯的带束层被压平，导致带束层端点发生形变，产生较大的应力。所以设计厚度渐变的边胶，将带束层端点部位垫的更平，减小负载时带束层端点的变形量，减少变形生热，保护带束层免受由应力应变作用产生的疲劳损坏和热损坏，并且较厚的边胶可以提高子午线轮胎的胎肩刚性，保证在高速行驶时具有稳定的尺寸，提高胎面稳定性，减少不均匀磨耗。

实施例三

如图3所示，所述带束层结构包括叠置的第一带束层1和第二带束层2，第一带束层与第二带束层的差集在8mm～12mm，所述第一带束层的两端包裹有第一边胶3，第二带束层的两端包裹有第二边胶4，单个第一边胶覆盖在第一带束层第一面的宽度为第一带束层宽度的10％～30％，单个第二边胶覆盖在第二带束层第二面的宽度为第二带束层宽度的10％～30％。

所述第一带束层第一面上的边胶宽度与第一带束层第二面上的边胶宽度之间比值为3:1，所述第二带束层第二面上的边胶宽度与第二带束层第一面上的边胶宽度之间比值为3:1，这样设计是为了增大边胶在第一带束层和第二带束层结合处的分布面积，分散其端点应力。

本实施例中，所述第一边胶3和第二边胶4的厚度为0.9mm，且位于第一带束层第一面、第二面上以及第二带束层第一面、第二面上的边胶厚度一致。所述第一边胶与第二边胶的差集在6mm，可以提供更好的厚度过渡，减少带束层的波动。

本实施例适用于10PR的载重半钢轮胎，对于此类型的轮胎，因为载重需求相对很高，一般都会采用较粗的带束层钢丝，此类型的轮胎最大充气压力和最大载重都很大，带束层端点应力也很大，因此采用上述带束层及边胶设计。10PR的轮胎负载更重，采用上下两层边胶可以更好的垫平带束层端点，平衡应力，其原理同8PR。因为带束层边缘露出没有镀铜的钢丝端头，端头并未固定，端部受力和变形较大，为了保证在高载荷情况下带束层帘线与周围橡胶在使用过程中失踪具有良好的粘合性，因此第二层带束层也采用包胶的形式，提高此处的耐疲劳强度，防止胎肩脱层。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种载重半钢轮胎的带束层结构，包括叠置的第一带束层和第二带束层，其特征在于，所述第一带束层的两端均包裹有第一边胶，第一带束层第一面上的边胶宽度与第一带束层第二面上的边胶宽度之间比值为3:1，所述第一边胶的厚度为0.4mm～1.4mm。

2.一种载重半钢轮胎的带束层结构，包括叠置的第一带束层和第二带束层，其特征在于，所述第一带束层的两端均包裹有第一边胶，第一带束层第一面上的边胶宽度与第一带束层第二面上的边胶宽度之间比值为3:1，所述第一边胶被第二带束层覆盖区域的厚度为1.6mm～2.4mm，第一边胶其他部分的厚度为0.4mm～1.4mm。

3.根据权利要求2所述的带束层结构，其特征在于，所述第一边胶被第二带束层覆盖区域的两端为渐变高度。

4.根据权利要求1或2所述的带束层结构，其特征在于，单个第一边胶覆盖在第一带束层第一面的宽度为第一带束层宽度的10%～30%。

5.根据权利要求1或2所述的带束层结构，其特征在于，所述第一带束层与第二带束层的差集在4mm～8mm。

6.一种载重半钢轮胎的带束层结构，包括叠置的第一带束层和第二带束层，其特征在于，所述第一带束层的两端包裹有第一边胶，第二带束层的两端包裹有第二边胶，单个第一边胶覆盖在第一带束层第一面的宽度为第一带束层宽度的10%～30%，单个第二边胶覆盖在第二带束层第二面的宽度为第二带束层宽度的10%～30%。

7.根据权利要求6所述的带束层结构，其特征在于，所述第一带束层第一面上的边胶宽度与第一带束层第二面上的边胶宽度之间比值为3:1，所述第二带束层第二面上的边胶宽度与第二带束层第一面上的边胶宽度之间比值为3:1。

8.根据权利要求6所述的带束层结构，其特征在于，所述第一边胶和第二边胶的厚度为0.4mm～1.4mm。

9.根据权利要求6所述的带束层结构，其特征在于，所述第一带束层与第二带束层的差集在8mm～12mm。

10.根据权利要求6所述的带束层结构，其特征在于，所述第一边胶与第二边胶的差集在8mm～12mm。