CN109795263B - 一种优化的缺气保用半成品轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种优化的缺气保用半成品轮胎，包括胎面、带束层、胎侧、冠带层、帘布层以及处于帘布层内侧的支撑胶，所述胎侧从胎侧上端点向胎侧末端方向依次设有第一高点、第二高点以及第三高点，所述第一高点的高度h₁、第二高点的高度h₂以及第三高点的高度h₃之间具有以下关系0.5≤h₁/h₂≤0.6、0.8≤h₂/h₃≤0.9；同时第一高点距胎侧上端点的水平宽度l₁、第二高点距第一高点的水平宽度l₂、第三高点距第二高点的水平宽度l₃、以及胎侧的总宽度l之间具有以下关系：0.13≤l₁/l≤0.25、0.3≤l₁/l₂≤0.5、2≤l₂/l₃≤3。本发明鉴于“侧盖冠”的成型方式，对半成品轮胎的胎侧前端口型进行优化设计，使胎侧前端在此处的厚度相比于现有技术增加1倍,同时避免现有技术中在此区域容易产生的深凹痕。

Description

一种优化的缺气保用半成品轮胎

技术领域

本发明属于轮胎制备技术领域，具体涉及一种优化的缺气保用半成品轮胎。

背景技术

以轿车轮胎为代表的汽车轮胎的升级换代速度正在不断加快，随着高速公路不断增多，汽车长时间高速行驶而造成交通事故的几率在不断增大，因此安全性高的缺气保用轮胎深受消费者的欢迎，市场前景非常广阔。

目前，缺气保用轮胎多使用于高端和豪华车型上，适配轮胎的特点比较鲜明，包括：轮胎扁平比小，多为30～45系；断面宽度大；轮胎寸数大，多为17寸及以上；速度级别高，多为W(速度＝240km/h)、Y级(速度＝300km/h)，甚至超Y级(＞300km/h)，目前缺气保用轮胎的半成品在成型过程中仍然存在一些亟待解决的问题，主要如下：(1)由于缺气保用轮胎的扁平比小，胎侧区间比较狭窄，对半成品轮胎材料的端点分布要求较高，若半成品不达要求，轮胎容易发生应力集中导致损坏；而且传统成型采用的“侧盖冠”的方式，在二段成型的过程中，需要人工手动扒开胎侧，由于胎侧前端的胶厚较薄，并且人为操作的过程难以把控，操作的作用力也存有差异，扒开胎侧时，容易使胎侧前端过度变形，使胎侧上点落入胎面区域，这样会影响轮胎的磨耗性能；(2)为了满足轮胎高速性能，半成品轮胎的带束层的宽度设置较大，在成型过程中容易导致胎面打压困难，容易发生打压不实、接头端点处有沟痕、硫化后轮胎出现缺胶、气泡等缺陷；因此为确保半成品轮胎在成型后符合缺气保用轮胎的要求，需要对半成品轮胎进行合理的设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种优化的缺气保用半成品轮胎,以克服上述技术问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种优化的缺气保用半成品轮胎，包括胎面、带束层、胎侧、冠带层、帘布层以及处于帘布层内侧的支撑胶，所述胎侧从胎侧上端点向胎侧末端方向依次设有第一高点、第二高点以及第三高点，所述第一高点的高度h₁、第二高点的高度h₂以及第三高点的高度h₃之间具有以下关系0.5≤h₁/h₂≤0.6、0.8≤h₂/h₃≤0.9；同时第一高点距胎侧上端点的水平宽度l₁、第二高点距第一高点的水平宽度l₂、第三高点距第二高点的水平宽度l₃、以及胎侧的总宽度l之间具有以下关系：0.13≤l₁/l≤0.25、0.3≤l₁/l₂≤0.5、2≤l₂/l₃≤3。

进一步地，所述带束层包括由轮胎内向外依次叠加设置的第一带束层和第二带束层，所述第一带束层的端点与所述胎面端点的水平距离L₄、所述第一带束层的的端点与所述胎冠端点的水平距离L₃、以及所述胎冠端点到所述胎面端点的水平距离L₂具有以下关系：L₂＝L₄+L₃、7≤L₄/L₃≤9。

进一步地，所述胎面的胎冠端点到所述胎面端点的直线距离L₁与所述胎冠端点到所述胎面端点的水平距离L₂之间形成的夹角α的范围为26.5～27.5°。

进一步地，所述胎面上设有磨耗标志参考线，所述胎侧覆盖在所述胎面的宽度为L₅与所述磨耗标志参考线距离胎面底的厚度为H₁之间具有0≤H₁/L₅≤Tanα,所述磨耗标志参考线距离胎面底的厚度H₁为根据轮胎花纹模具主沟深度与胎面总厚的比例相对于轮胎磨耗标志深度1.6mm进行比例换算得到。

进一步地，所述第一高点距胎侧上端点的水平宽度l₁为15～20mm，所述第一高点的高度h₁为3.0～3.5mm，所述第二高点的高度h₂为6.0mm。

进一步地，所述带束层的伸张系数为1.02～1.04，优选为1.025。

有益效果：

1、本发明鉴于“侧盖冠”的成型方式，对半成品轮胎的胎侧前端口型进行优化设计，形成三段区域，在胎侧前端增加第一高点并对第一高点的位置进行限定，使胎侧前端在此处的厚度相比于现有技术增加1倍，以此预留后期轮胎成型过程中胎侧发生形变的提前量；同时第一高点相对于胎侧总宽度的比例，对设定的第二高点和第三高点的位置进行限定，使第二高点和第三高点之间形成梯形区域，避免现有技术中在此区域容易产生的深凹痕；

2、本发明中采用两层带束层结构，并通过第一带束层与胎面端点和胎冠端点之间的比例关系，确保带束层的宽度符合打压要求；

3、本发明根据轮胎花纹模具主沟深度与胎面总厚的比例相对于轮胎磨耗标志深度1.6mm进行比例换算得出磨耗标志参考线与胎面底的厚度H1，同时根据设定胎面的胎冠端点到所述胎面端点的直线距离L1与所述胎冠端点到所述胎面端点的水平距离L2之间形成的夹角α的范围，最后根据厚度H1与夹角α的关系限定本发明中胎侧在胎面的覆盖范围，有效避免胎侧上端点超出磨耗标志的高度，避免轮胎使用时胎肩部出现不良磨耗；

4、本发明将带束层的伸张系数限定在1.025，以通过上述结构改进后提高轮胎的高速性能。

附图说明

图1为本发明中胎侧的口型图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中胎面、带束层之间的结构关系图；

1、胎面；2、冠带层；3、带束层；31、第二带束层；32、第一带束层；4、胎侧；

具体实施方式

在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”“下”“左”“右”“前”“后”等指示的方位或位置关系仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或结构必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图3所示，在附图中，a指向胎冠端点，b指向胎面端点，c指向胎侧上端点，l为胎侧的总宽度。

如图1所示，本发明所述的优化的缺气保用半成品轮胎为需要制备的轮胎在成型鼓前的半成品材料，其包括胎面、带束层、胎侧、冠带层、帘布层以及处于帘布层内侧的支撑胶，如图2和图3所示，所述的胎侧从胎侧上端点向胎侧末端方向依次设有第一高点、第二高点以及第三高点，由此从胎侧上端点向胎侧末端依次形成有三个区域，依次为第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域为高度为h₁、水平宽度为l₁的三角形区域，所述第二区域为高度为h₂、水平宽度为l₂的过渡区域，所述第三区域为高度为h₃、水平宽度为l₃的梯形区域；优选地，所述第一高点的高度h₁、第二高点的高度h₂以及第三高点的高度h₃之间具有以下关系0.5≤h₁/h₂≤0.6、0.8≤h₂/h₃≤0.9，且所述第一高点距胎侧上端点的水平宽度l₁、第二高点距第一高点的水平宽度l₂、第三高点距第二高点的水平宽度l₃、以及胎侧的总宽度l之间具有以下关系：0.13≤l₁/l≤0.25、0.3≤l₁/l₂≤0.5、2≤l₂/l₃≤3，其中l₁为优选15～20mm，h₁优选3.0～3.5mm，h₂优选6.0mm。通过上述关系的限定，首先在胎侧前端增加的第一高点使胎侧前端在此处的厚度相比于现有技术增加1倍，以此在此预留人工手动加工过程中胎侧发生形变的提前变量；由于成型机鼓为斜面鼓，一般情况下支撑胶的形状是弧形呈左右对称、且厚度从中心向两侧递减，在贴合时，其中半边的弧面易与三角胶端点和胎侧的薄点叠加，在成型打压时会形成凹痕，因此在本发明中通过比例限定在第三区域形成一梯形区域，以此避免此薄点区域容易产生的深凹痕；由此，在轮胎成型加压前对半成品材料的比例进行限定，减少半成品材料成型加压后制备的轮胎出现缺胶和气泡的比例。本发明在成型过程中，因增加的支撑胶作用，在上述结构比例的限定下，对各结构的端点优化布置，使轮胎的均匀性效果大大提高，降低废品率和资源的浪费。

如图1和图2所示，本发明中，所述胎面的胎冠端点到所述胎面端点的直线距离L₁与所述胎冠端点到所述胎面端点的水平距离L₂之间形成的夹角α的范围优选为26.5～27.5°，以此可以在保证半成品轮胎的胎肩厚度的同时，使胎面的端部不会太陡峭；同时在半成品轮胎的胎面上设有磨耗标志参考线，并根据夹角α的设定，所述胎侧覆盖在所述胎面的宽度为L₅与所述磨耗标志参考线距离胎面底的厚度为H₁之间具有0≤H₁/L₅≤Tanα的关系,其中的磨耗标志参考线距离胎面底的厚度H₁为根据轮胎花纹模具主沟深度与胎面总厚的比例相对于轮胎磨耗标志深度1.6mm进行比例换算而得到，其中厚度H₁按下述公式进行计算：H₁＝胎冠端点距胎面底部的厚度*1.6/模具主沟深度；由此可计算出L₅的大小，从而合理设计胎侧覆盖在胎面的范围，以此能有效避免胎侧上端点超出磨耗标志的高度，避免轮胎使用时胎肩部出现的不良磨耗。

如图2所示，本发明中的带束层的伸缩系数范围为1.02～1.04，优选1.025并采用双层结构，包括从轮胎内向外叠加的第一带束层和第二带束层，所述的第一带束层的端点与所述胎面端点的水平距离L₄、所述第一带束层的的端点与所述胎冠端点的水平距离L₃、以及所述胎冠端点到所述胎面端点的水平距离L₂具有以下关系：L₂＝L₄+L₃、7≤L₄/L₃≤9，以此来确保半成品轮胎的带束层宽度可以满足要求，最终确保半成品轮胎的打压顺畅，减少打压不实时出现轮胎缺胶和气泡等缺陷的比例。

(1)以下通过本发明的结构设计和常规设计的半成品轮胎进行成型工艺，并目测成型轮胎的胎肩缺胶率与胎侧气泡率，具体数据如下表1。

表1

从表1可知，相比于对比例1，实施例1-5所制备的轮胎出现胎肩缺胶率和胎侧气泡率远远低于对比例1，并且其中L₄/L₃采用合适的范围时，其出现的胎肩缺胶率和胎侧气泡率更低。

(2)下面通过五组实验对本申请采用不同带束层伸张系数制备的轮胎进行高速试验以检验轮胎的高速性能，具体数据详见如表2，所有试验组的高速试验的判断标准为300km/h*14min；其中所述的高速试验是通过转鼓试验机来模拟实际汽车的试验，在规定轮辋上、充气压力和负荷下，逐步增加行驶速度进行行驶试验，直至轮胎损坏。

表2

从表2可以看出，在上述结构设计的基础上，以带束层伸张系数选择1.025时制备的轮胎的高速性能最优。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加简洁明了，本发明用以上具体实施例进行说明，仅仅用于描述本发明，不能理解为对本发明的范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种优化的缺气保用半成品轮胎，包括胎面、带束层、胎侧、冠带层、帘布层以及处于帘布层内侧的支撑胶，其特征在于，所述胎侧从胎侧上端点向胎侧末端方向依次设有第一高点、第二高点以及第三高点，所述第一高点的高度h₁、第二高点的高度h₂以及第三高点的高度h₃之间具有以下关系0.5≤h₁/h₂≤0.6、0.8≤h₂/h₃≤0.9；同时第一高点距胎侧上端点的水平宽度l₁、第二高点距第一高点的水平宽度l₂、第三高点距第二高点的水平宽度l₃、以及胎侧的总宽度l之间具有以下关系：0.13≤l₁/l≤0.25、0.3≤l₁/l₂≤0.5、2≤l₂/l₃≤3；

所述带束层包括由轮胎内向外依次叠加设置的第一带束层和第二带束层，所述第一带束层的端点与胎面端点的水平距离L₄、所述第一带束层的端点与胎冠端点的水平距离L₃、以及所述胎冠端点到所述胎面端点的水平距离L₂具有以下关系：L₂=L₄+L₃、7≤L₄/L₃≤9；

所述胎面的胎冠端点到所述胎面端点的直线距离L₁与所述胎冠端点到所述胎面端点的水平距离L₂之间形成的夹角α的范围为26.5~27.5°。

2.如权利要求1所述的优化的缺气保用半成品轮胎，其特征在于，所述胎面上设有磨耗标志参考线，所述胎侧覆盖在所述胎面的宽度为L₅与所述磨耗标志参考线距离胎面底的厚度为H₁之间具有0≤H₁/ L₅≤Tanα, 所述磨耗标志参考线距离胎面底的厚度H₁为根据轮胎花纹模具主沟深度与胎面总厚的比例相对于轮胎磨耗标志深度1.6mm进行比例换算得到。

3.如权利要求1所述的优化的缺气保用半成品轮胎，其特征在于，所述第一高点距胎侧上端点的水平宽度l₁为15~20mm，所述第一高点的高度h₁为3.0~3.5mm，所述第二高点的高度h₂为6.0mm。

4.如权利要求1所述的优化的缺气保用半成品轮胎，其特征在于，所述带束层的伸张系数为1.02~1.04。

5.如权利要求4所述的优化的缺气保用半成品轮胎，其特征在于，所述带束层的伸张系数为1.025。