CN109532339B - 一种抑制异常磨耗、耐沟裂的充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抑制异常磨耗、耐沟裂的充气轮胎，包括胎面、胎肩、胎侧和内衬层，以及依次布置于胎面和内衬层之间的冠带层、带束层和帘布层，所述胎面外表面开设有至少三条周向主沟，所述冠带层沿胎面周向中心线向胎肩方向依次包括冠中段oc、过渡段cb和肩部段ab,所述冠中段oc的张力Toc和肩部段ab的张力Tab满足于：1.5≤Toc/Tab≤4.0，通过对胎肩区域冠带层张力与冠中部张力比值关系、冠带层张力变化路径的特定约束，以及对带束层的带束丝相对于轮胎赤道线的角度值和肩部周向沟槽及肩陆部宽度参数的特定约束，实现对轮胎冠中区域刚度的弱化和对胎肩区域刚度的强化，进而使轮胎既能抑制肩部异常磨损又可以达到耐沟裂的效果，使轮胎的寿命及操控性得以提升。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及一种抑制异常磨耗、耐沟裂的充气轮胎。
背景技术
众所周知，充气轮胎通常在冠部中间区域与肩部区域之间存在刚度差异，这可能导致轮胎胎冠部位的不均匀成长(本文称之为冠弧成长的不均匀性)，主要表现为肩部区域的成长量明显高于冠中区域的成长量，这将可能导致轮胎在行驶中，胎肩区域的接地压力明显高于冠中区域，更进一步，可能使得胎肩区域与地面接触的胎面橡胶剪切应变能明显高于冠中区域，由此可能导致轮胎肩部容易发生异常磨损。同时，由于胎肩接地压力较大，加之转向时的载荷转移和侧向力的作用，使得位于轮胎肩部区域的周向沟槽侧壁和倒角部位橡胶形变量更大，容易导致轮胎肩部区域的周向沟槽发生沟底开裂问题；
针对轮胎肩部异常磨损的问题，在CN100548722中提出了通过在轮胎轴向宽度方向由带束层端部到胎冠中心线区间内分段采用逐渐变化的冠带层缠绕张力，可以生产出有效抑制异常磨耗的轮胎，但其对胎面耐撕裂的处理不完善；针对轮胎肩部周向沟槽底部开裂问题，在CN102371855中提到一种充气轮胎，通过限定沟槽轮廓线的形状，来减少在周向沟槽底部产生的裂口，但其无法满足异常磨损的问题，仅在轮胎肩部施加比冠中部更高的冠带层张力，虽然可以增加胎肩部的刚度，但不足以使轮胎获得均匀的冠弧成长特性，对胎肩异常磨耗的改善不明显，更不足以延缓肩部周向沟槽底部裂口的产生。而通过改变沟底直线倾斜角度使橡胶变形量较大肩部周向沟槽外侧倒角区域获得更大的刚性以缓和应变，虽然可以延缓周向沟槽裂口的发生，但是对轮胎的湿地性能不利，也未能改善胎肩异常磨损问题。
发明内容
本发明提供一种抑制异常磨耗、耐沟裂的充气轮胎，使轮胎既能抑制肩部异常磨损又可以达到耐沟裂的效果。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种抑制异常磨耗、耐沟裂的充气轮胎，包括胎面、胎肩、胎侧和内衬层，以及依次布置于胎面和内衬层之间的冠带层、带束层和帘布层，所述胎面外表面开设有至少三条周向主沟，所述冠带层沿胎面周向中心线向胎肩方向依次包括冠中段oc、过渡段cb和肩部段ab,所述冠中段oc的张力Toc和肩部段ab的张力Tab满足于：1.5≤Toc/Tab≤4.0，所述过渡段cb的张力由过渡段cb的起点c点至终点b点逐渐由Toc过渡至Tab，靠近于所述胎肩区域的周向主沟与靠近于胎肩区域的胎面的交汇点为d点，且d点在冠带层上的投影为d'点，所述过渡段cb的终点b点至d'点的距离Lb满足于：15mm≤Lb≤40mm，所述过渡段cb的长度Lc满足于：5mm≤Lc≤15mm。
进一步的，所述带束层包括第一带束层和第二带束层，且第一带束层内的带束丝方向与第二带束层内的带束丝方向相反，所述第一带束层的带束丝方向和第二带束层的带束丝方向与轮胎赤道线所成角度的绝对值均为α，且15°≤α≤35°。
进一步的，所述第一带束层的带束丝方向和第二带束层的带束丝方向与轮胎赤道线所成角度的绝对值均为α，且20°≤α≤30°。
进一步的，靠近于胎肩区域的所述周向主沟的最大宽度Wg与轮胎行驶面宽度TDW满足于：0.03≤Wg/TDW≤0.09，所述轮胎的胎肩陆部宽度Wsh与轮胎行驶面宽度TDW满足于：0.15≤Wsh/TDW≤0.30，靠近于胎肩区域的所述周向主沟的最大宽度Wg与轮胎的胎肩陆部宽度Wsh满足于：2.5≤Wsh/Wg≤6.0。
进一步的，靠近于胎肩区域的所述周向主沟的最大宽度Wg与轮胎的胎肩陆部宽度Wsh满足于：3.5≤Wsh/Wg≤5.0。
进一步的，所述冠带层为全束冠带层，且冠带层及多条周向主沟均沿胎面周向中心线对称布置。
由以上技术方案可知，本发明具有如下有益效果：通过对胎肩区域冠带层张力与冠中部张力比值关系、冠带层张力变化路径的特定约束，以及对带束层的带束丝相对于轮胎赤道线的角度值和肩部周向沟槽及肩陆部宽度参数的特定约束，实现对轮胎冠中区域刚度的弱化和对胎肩区域刚度的强化，改善轮胎当前状态的冠弧成长不均匀特性，进而使轮胎既能抑制肩部异常磨损又可以达到耐沟裂的效果，使轮胎的寿命及操控性得以提升。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为带束层结构示意图。
图中：1、胎面，2、胎肩，3、胎侧，4、内衬层，5、冠带层，6、带束层，6A、第一带束层，6B、第二带束层，7、帘布层，8、周向主沟。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种抑制异常磨耗、耐沟裂的充气轮胎优选实施方式作详细的说明。
如图1所示，一种抑制异常磨耗、耐沟裂的充气轮胎，包括胎面1、胎肩2、胎侧3和内衬层4，以及依次布置于胎面和内衬层之间的冠带层5、带束层6和帘布层7，胎面外表面开设有至少三条周向主沟8，冠带层5沿胎面周向中心线向胎肩方向依次包括冠中段oc、过渡段cb和肩部段ab,冠中段oc的张力Toc和肩部段ab的张力Tab满足于：1.5≤Toc/Tab≤4.0，过渡段cb的张力由过渡段cb的起点c点至终点b点逐渐由Toc过渡至Tab，采用三种不同的张力布置冠带层5，靠近于胎面周向中心线底部采用张力稍小的冠带层，靠近于胎肩部位采用稍大张力的冠带层，并利用过渡段对小张力冠带层和大张力冠带层之间进行连接并过渡，进而使得冠带层5的张力由胎面中心线向胎肩部位分段增加，使轮胎获得均匀的冠弧成长特性，以改善胎肩的异常磨损；
同时，靠近于所述胎肩区域的周向主沟与靠近于胎肩区域的胎面的交汇点为d点，且d点在冠带层上的投影为d'点，所述过渡段cb的终点b点至d'点的距离Lb满足于：15mm≤Lb≤40mm，过渡段cb的长度Lc满足于：5mm≤Lc≤15mm，利用靠近于胎肩区域的周向主沟外侧壁边缘对过渡段的位置进行限定，使得冠中段oc处于靠近于胎肩区域的周向主沟底部，在不影响胎面外侧部位刚性的前提下提高胎肩区域的刚性，进而使轮胎结合舒适和预防异常磨损为一体；
如图2所示，带束层6包括第一带束层6A和第二带束层6B，且第一带束层内的带束丝方向与第二带束层内的带束丝方向相反，第一带束层的带束丝方向和第二带束层的带束丝方向与轮胎赤道线所成角度的绝对值均为α，且15°≤α≤35°，优选的，第一带束层的带束丝方向和第二带束层的带束丝方向与轮胎赤道线所成角度的绝对值均为α，且20°≤α≤30°，进而利用不同方向和角度的带束丝约束带束层的刚性，延缓周向沟槽裂口的发生；
靠近于胎肩区域周向主沟的最大宽度Wg与轮胎行驶面宽度TDW满足于：0.03≤Wg/TDW≤0.09，在保证胎面刚性的同时提升胎面的排水性及防滑性，轮胎的胎肩陆部宽度Wsh与轮胎行驶面宽度TDW满足于：0.15≤Wsh/TDW≤0.30，通过限定的肩部陆部宽度提升肩部区域的耐磨性及耐撕裂性，靠近于胎肩区域的周向主沟的最大宽度Wg与轮胎的胎肩陆部宽度Wsh满足于：2.5≤Wsh/Wg≤6.0，更优的：3.5≤Wsh/Wg≤5.0在确保肩部区域耐撕裂的同时提高该区域的排水性，增加轮胎的湿地操控性能，在转向时载荷转移和侧向力作用时，可以控制轮胎肩部区域的周向沟槽侧壁和倒角部位橡胶形变量，进而降低轮胎肩部区域的周向沟槽发生沟底开裂问题；
同时冠带层为全束冠带层，全束冠带层相对于非全束冠带层可以提高胎面的刚性，降低磨损的程度，且冠带层及多条周向主沟均沿胎面周向中心线对称布置，对称布置的冠带层及多条周向主沟可以提高轮胎的刚性及排水性，降低轮胎行驶的滚阻。
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 (4)
1.一种抑制异常磨耗、耐沟裂的充气轮胎，包括胎面（1）、胎肩（2）、胎侧（3）和内衬层（4），以及依次布置于胎面和内衬层之间的冠带层（5）、带束层（6）和帘布层（7），所述胎面外表面开设有至少三条周向主沟（8），其特征在于：所述冠带层沿胎面周向中心线向胎肩方向依次包括冠中段oc、过渡段cb和肩部段ab,所述冠中段oc的张力Toc和肩部段ab的张力Tab满足于：1.5≤Toc/Tab≤4.0，所述过渡段cb的张力由过渡段cb的起点c点至终点b点逐渐由Toc过渡至Tab，靠近于胎肩区域的周向主沟与靠近于胎肩区域的胎面的交汇点为d点，且d点在冠带层上的投影为d'点，所述过渡段cb的终点b点至d'点的距离Lb满足于：15mm≤Lb≤40mm，所述过渡段cb的长度Lc满足于：5mm≤Lc≤15mm；
所述带束层（6）包括第一带束层（6A）和第二带束层（6B），且第一带束层内的带束丝方向与第二带束层内的带束丝方向相反，所述第一带束层的带束丝方向和第二带束层的带束丝方向与轮胎赤道线所成角度的绝对值均为α，且15°≤α≤35°；
所述冠带层为全束冠带层，且冠带层及多条周向主沟均沿胎面周向中心线对称布置。
2.根据权利要求1所述的一种抑制异常磨耗、耐沟裂的充气轮胎，其特征在于：所述第一带束层（6A）的带束丝方向和第二带束层（6B）的带束丝方向与轮胎赤道线所成角度的绝对值均为α，且20°≤α≤30°。
3.根据权利要求1所述的一种抑制异常磨耗、耐沟裂的充气轮胎，其特征在于：靠近于胎肩区域的所述周向主沟的最大宽度Wg与轮胎行驶面宽度TDW满足于：0.03≤Wg/TDW≤0.09，所述轮胎的胎肩陆部宽度Wsh与轮胎行驶面宽度TDW满足于：0.15≤Wsh/TDW≤0.30，靠近于胎肩区域的所述周向主沟的最大宽度Wg与轮胎的胎肩陆部宽度Wsh满足于：2.5≤Wsh/Wg≤6.0。
4.根据权利要求3所述的一种抑制异常磨耗、耐沟裂的充气轮胎，其特征在于：靠近于胎肩区域的所述周向主沟的最大宽度Wg与轮胎的胎肩陆部宽度Wsh满足于：3.5≤Wsh/Wg≤5.0。
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