CN209700306U - 一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎，涉及轮胎技术领域，内侧的两层按照轮胎周向呈30°～45°交叉排列尼龙包布对钢丝胎圈包布内端点起到保护作用，牢牢的把钢丝胎圈包布粘连在钢丝胎体上保持变形和恢复时的动作一致性，以免因变形不一致引起的脱开问题；胎圈部位钢丝部件与轮辋之间的两层尼龙布对轮胎胎圈又起到安全保护和刚性过渡作用，避免长途高速行驶的磨子口问题。本实用新型的有益效果是，解决了全钢载重子午线轮胎体帘布反包端点应力集中和大应变引起的应变能过大生热高，导致钢丝反包端点与胶料之间的粘合性能出现早期疲劳失效，导致胎圈子口外裂等问题。

Description

一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎

技术领域

本实用新型涉及轮胎技术领域，特别是一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎。

背景技术

随着国家基础建设和高速公路网的快速发展与健全，载重卡客轮胎已基本上完成斜交胎向子午线轮胎的升级转型，全钢载重子午线轮胎相比斜交载重轮胎有明显的性能优势，不仅在散热性能优越明显，在轮胎磨耗里程和节油减排方面也是斜交轮胎不可达到的。中国及东南亚和西亚卡客货运市场与欧美国家明显不一样，一般都是较高气压和很高负荷条件下使用，从欧美引进的全钢载重子午线轮胎技术就显现出明显的不足之处，特别是容易出现胎圈耐久性能不能满足市场实际的问题。货运卡车载重轮胎在车辆行驶时由于较高负荷及速度等条件下胎圈部位因负载变形而出现快速的频繁的应力/应变做功生热，普通胎圈结构常常会出现钢丝胎体反包处的钢丝端点与胶料因温度超高而出现疲劳破坏而引起的胎圈外裂和磨子口等早期疲劳失效问题。近年来国内全钢载重子午线轮胎的结构也在不断创新和发展，使用钢丝胎圈包布抑制和保护钢丝胎体在车辆行驶时的钢丝胎体反包端点应力集中和大应变的科学创新技术也有很大进步，但钢丝胎体反包端点的应力集中及大应变还是没有得到彻底的有效的解决，因此胎圈耐久早期疲劳损坏问题还一直存在并且严重影响全钢载重轮胎的整体使用寿命，轮胎体帘布反包端点应力/应变引起的应变能过大导致胎体反包钢丝端点与胶料之间的粘合性能出现早期疲劳失效，导致胎圈外裂问题；钢丝胎圈包布内端点太高落在轮辋点变形区而导致的钢丝胎圈包布内裂问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决胎圈耐久力不足问题，提高轮胎的胎圈耐久使用寿命，为轮胎的长期耐久磨耗和安全行驶得到有力的保证和技术支持，设计了一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为，一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎，包括上三角填充胶芯、下三角填充胶芯、钢丝圈、钢丝胎体和钢丝胎圈包布，还包括第一外尼龙胎圈包布、第二外尼龙胎圈包布、内衬层、子口耐磨胶、第一内尼龙胎圈包布和第二内尼龙胎圈包布；所述上三角填充胶芯和下三角填充胶芯紧密贴合在钢丝圈上，所述上三角填充胶芯、下三角填充胶芯和钢丝圈的外侧设置钢丝胎体；所述钢丝胎体的外侧依次贴合钢丝胎圈包布、第一外尼龙胎圈包布、第二外尼龙胎圈包布、内衬层和子口耐磨胶，所述钢丝胎体的内侧依次贴合钢丝胎圈包布、第一内尼龙胎圈包布、第二内尼龙胎圈包布和内衬层；所述钢丝圈最宽处的内侧点为点A，所述钢丝胎体反包端点至点A的距离为R1，所述钢丝胎圈包布外端点至点A的距离为R2，所述第一外尼龙胎圈包布的端点至点A的距离为R3，所述第二外尼龙胎圈包布的端点至点A的距离为R4，所述R4、R3、R2、R1是依次按13mm～20mm的差级逐级减小。

进一步的，所述第一内尼龙胎圈包布的低点至点A的距离为R5，所述钢丝胎圈包布内端点至点A的距离为R6，第二内尼龙胎圈包布的高点至点A的距离为R7，所述R6与R2的半径差级为6mm～12mm，所述R7与R6的半径差级为15mm～22mm，所述R6与R5的半径差级为15mm～22mm。

进一步的，所述钢丝胎圈包布按照轮胎周向呈25°～45°排列。

进一步的，所述第一外尼龙胎圈包布按照轮胎周向呈30°～45°交叉排列。

进一步的，所述第二外尼龙胎圈包布的上端点与胎侧之间设有粘合胶片。

进一步的，所述第一内尼龙胎圈包布按照轮胎周向呈30°～45°交叉排列。

进一步的，所述第二内尼龙胎圈包布的上端点与内衬层之间设有粘合胶片。

本实用新型的有益效果是：解决了全钢载重子午线轮胎体帘布反包端点应力集中和大应变引起的应变能过大生热高，导致钢丝反包端点与胶料之间的粘合性能出现早期疲劳失效，导致胎圈子口外裂等问题；并且内侧的两层按照轮胎周向呈30°～45°交叉排列尼龙胎圈包布对钢丝胎圈包布内端点起到保护作用，牢牢的把钢丝胎圈包布粘连在钢丝胎体上保持变形和恢复时的动作一致性，以免因变形不一致引起的脱开问题；同时，胎圈部位钢丝部件与轮辋之间的两层尼龙布对轮胎胎圈又起到安全保护和刚性过渡作用，避免长途高速行驶的磨子口问题，从而提高轮胎的耐久性能和保障轮胎的行驶里程。

附图说明

图1是本申请充气轮胎的结构示意图；

图2是本申请充气轮胎的局部放大示意图；

图3是本申请充气轮胎的端点结构示意图。

以上各图中，1、上三角填充胶芯；2、下三角填充胶芯；3、钢丝圈；4、钢丝胎体；5、钢丝胎圈包布；6、第一外尼龙胎圈包布；7、第二外尼龙胎圈包布；8、内衬层；9、子口耐磨胶；10、第一内尼龙胎圈包布；11、第二内尼龙胎圈包布。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

本申请的原理是通过对轮胎钢丝胎圈包布和双层尼龙包布的胎圈补强结构的改进来提升轮胎胎圈耐久性。

一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎，如图1至图3所示，包括上三角填充胶芯1、下三角填充胶芯2、钢丝圈3、钢丝胎体4、钢丝胎圈包布5、第一外尼龙胎圈包布6、第二外尼龙胎圈包布7、内衬层8、子口耐磨胶9、第一内尼龙胎圈包布10和第二内尼龙胎圈包布11。

本申请的一个重点在于，如图2所示，上三角填充胶芯1和下三角填充胶芯2紧密贴合在钢丝圈3上，上三角填充胶芯1、下三角填充胶芯2和钢丝圈3的外侧设置钢丝胎体4。钢丝胎体4的外侧依次贴合钢丝胎圈包布5、第一外尼龙胎圈包布6、第二外尼龙胎圈包布7、内衬层8和子口耐磨胶9，钢丝胎体4的内侧依次贴合钢丝胎圈包布5、第一内尼龙胎圈包布10、第二内尼龙胎圈包布11和内衬层8。第一外尼龙胎圈包布6、第二外尼龙胎圈包布7、第一内尼龙胎圈包布10和第二内尼龙胎圈包布11是分布单独保护钢丝胎圈包布5的外侧钢丝端点和内侧钢丝端点，该技术的特点是可以根据钢丝胎圈包布5内外端点的应力而设计相应的尼龙包布特征，不仅可以节省材料成本，在生产时容易实现，以免出现轮胎成型时的扇形块不能均匀的展开膨胀到设定位置。

本申请的另一个重点在于，结合着参考图3，钢丝圈3最宽处的内侧点为点A，钢丝胎体4反包端点至点A的距离为R1，钢丝胎圈包布5外端点至点A的距离为R2，第一外尼龙胎圈包布6的端点至点A的距离为R3，第二外尼龙胎圈包布7的端点至点A的距离为R4，R4、R3、R2、R1是依次按13mm～20mm的差级逐级减小。该技术的特点是通过钢丝胎圈包布5来抑制负载下轮胎频繁的踏入地面和踏出地面时的胎体反包钢丝的抽动趋势和外撇变形及恢复引起的大应变，避免应力集中。

在上述基础上，第一内尼龙胎圈包布10的低点至点A的距离为R5，钢丝胎圈包布5内端点至点A的距离为R6，第二内尼龙胎圈包布11的高点至点A的距离为R7，R6与R2的半径差级为6mm～12mm，R7与R6的半径差级为15mm～22mm，R6与R5的半径差级为15mm～22mm。该技术特点是钢丝胎圈包布5内端点R6比钢丝胎体4反包端点R2高，在负载下轮胎变形时因提高了钢丝胎圈包布5内端点，从而提升了胎圈刚性来减小胎体反包端点相对位置的应变，保持了胎体反包钢丝与胶料的变形一致性，消减了刚性钢丝与弹性橡胶变形机理不同步引起的疲劳损坏。

另外，钢丝胎圈包布5按照轮胎周向呈25°～45°排列，钢丝胎圈包布5与子午线胎体钢丝产生剪切效应来保护钢丝胎体4反包端点的应力应变。第一外尼龙胎圈包布6按照轮胎周向呈30°～45°交叉排列，其通过变形剪切效应增加保护效果，起到抑制钢丝包布的蠕动和消减了胎体反包端点的应力集中。第一内尼龙胎圈包布10按照轮胎周向呈30°～45°交叉排列，其能抑制和保护钢丝胎圈包布5内端点升高落在了轮辋点变形区内产生钢丝胎圈包布5与钢丝胎体4脱开的风险。第二外尼龙胎圈包布7的上端点与胎侧之间加贴宽度20mm粘合胶片，第二内尼龙胎圈包布11的上端点与内衬层8之间加贴宽度20mm粘合胶片，进行粘合紧固保护。

本申请具备以下优势：

1、本申请能显著提高全钢载重子午线轮胎的胎圈耐久性。

设计的轮胎与原有结构轮胎相比，有效的改善和提升了轮胎胎圈的应力分布和胎圈强度，按照标准负荷的160％，标准气压的80％，行驶速度为50km/h的条件(为了避免增加负荷引起的胎冠生热太大影响测试结果，对本次比对试验轮胎的胎面花纹都进行了花纹深度打磨至磨耗标识位置)进行了室内转鼓机胎圈耐久性能试验，比对测试结果如下：

胎圈耐久试验	第一组比对	第二组比对	第三组比对
				原有结构轮胎	62.5h	54.6h	68h
发明设计的试验胎	116.2h	108.6h	126.5h

通过胎圈耐久比对试验数据可以看出：原有技术结构的轮胎胎圈耐久50h～70h，本发明设计的轮胎胎圈耐久结果为100h～126h，胎圈耐久水平提高80％以上。轮胎行业研究结果显示，转鼓胎圈耐久试验数据与实际使用结果有非常高的相关性，并且该试验评价方法也被国内外轮胎公司和研究机构所采用。

2、本申请能增加胎圈部位的刚性，提升了轮胎的安全性能

设计的轮胎通过胎圈性能的提高能保证轮胎与轮辋能牢牢的紧固在一起，避免汽车的交通事故发生率。高速公路上的卡客车交通事故很多都是由轮胎爆胎引起的，本发明设计的轮胎增加了轮胎胎圈的刚性和强度，能有效降低由轮胎引起的交通事故，保障了车辆和用户的安全行驶。

3、提高了轮胎的翻新率，实现了资源的循环使用。

当前国内全钢载重子午线轮胎的早期失效损坏模式绝大部分都是胎圈耐久不良引起的，轮胎花纹还没有磨损到磨耗标志，胎圈部位就出现胎圈三线裂等问题，严重影响轮胎的全生命周期寿命。本申请设计的轮胎完全可以实现轮胎的两次翻新功能，有利于资源的循环使用，同时也为用户降低了运输成本，实现经济效应。

以上参考了优选实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型的保护范围并不限制于此，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来，且不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。因此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎，包括上三角填充胶芯(1)、下三角填充胶芯(2)、钢丝圈(3)、钢丝胎体(4)和钢丝胎圈包布(5)，其特征在于，还包括第一外尼龙胎圈包布(6)、第二外尼龙胎圈包布(7)、内衬层(8)、子口耐磨胶(9)、第一内尼龙胎圈包布(10)和第二内尼龙胎圈包布(11)，

所述上三角填充胶芯(1)和下三角填充胶芯(2)紧密贴合在钢丝圈(3)上，所述上三角填充胶芯(1)、下三角填充胶芯(2)和钢丝圈(3)的外侧设置钢丝胎体(4)；所述钢丝胎体(4)的外侧依次贴合钢丝胎圈包布(5)、第一外尼龙胎圈包布(6)、第二外尼龙胎圈包布(7)、内衬层(8)和子口耐磨胶(9)，所述钢丝胎体(4)的内侧依次贴合钢丝胎圈包布(5)、第一内尼龙胎圈包布(10)、第二内尼龙胎圈包布(11)和内衬层(8)；

所述钢丝圈(3)最宽处的内侧点为点A，所述钢丝胎体(4)反包端点至点A的距离为R1，所述钢丝胎圈包布(5)外端点至点A的距离为R2，所述第一外尼龙胎圈包布(6)的端点至点A的距离为R3，所述第二外尼龙胎圈包布(7)的端点至点A的距离为R4，所述R4、R3、R2、R1是依次按13mm～20mm的差级逐级减小。

2.根据权利要求1所述的一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎，其特征在于，所述第一内尼龙胎圈包布(10)的低点至点A的距离为R5，所述钢丝胎圈包布(5)内端点至点A的距离为R6，第二内尼龙胎圈包布(11)的高点至点A的距离为R7，所述R6与R2的半径差级为6mm～12mm，所述R7与R6的半径差级为15mm～22mm，所述R6与R5的半径差级为15mm～22mm。

3.根据权利要求1所述的一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎，其特征在于，所述钢丝胎圈包布(5)按照轮胎周向呈25°～45°排列。

4.根据权利要求1所述的一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎，其特征在于，所述第一外尼龙胎圈包布(6)按照轮胎周向呈30°～45°交叉排列。

5.根据权利要求1所述的一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎，其特征在于，所述第二外尼龙胎圈包布(7)的上端点与胎侧之间设有粘合胶片。

6.根据权利要求1所述的一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎，其特征在于，所述第一内尼龙胎圈包布(10)按照轮胎周向呈30°～45°交叉排列。

7.根据权利要求1所述的一种特殊胎圈包布构造的全钢载重子午线充气轮胎，其特征在于，所述第二内尼龙胎圈包布(11)的上端点与内衬层(8)之间设有粘合胶片。