CN102874053B - 一种三角平衡轮廓充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三角平衡轮廓充气轮胎，主要包括胎面部、胎侧部、胎腰部、胎圈三角胶、胎圈部、内衬层、胎体层、胎腰垫层、带束层和三角平衡轮廓支撑件，通过设置胎腰部结构，改变了轮胎运动时发生屈挠变形的位置，增加了轮胎在运动时胎面与地面的接触面积，保证了轮胎接地压力的均匀性，减少了轮胎的偏磨损，从而增加了轮胎的寿命；由于接地压力均匀分布，增了轮胎的制动性能、转向性能和通过性能，保证了汽车行驶的安全性；在三角平衡轮廓支撑件的作用下，保证了胎面部和胎侧部的断面轮廓形状不发生变化，使得胎面部和胎侧部中的胎体层结构、位置形状不发生变化，保证了轮胎与地面滚动接触的真圆度，降低了轮胎行驶的滚动阻力，保证行驶安全。

Description

一种三角平衡轮廓充气轮胎

技术领域

本发明涉及轮胎结构设计技术领域，具体来说，涉及一种充气轮胎断面轮廓结构及设计方法。

背景技术

目前的轮胎结构由于断面轮廓带较小、胎肩区域薄，具有较窄的行驶面，所以在滚动的过程中与地面的接触面积较小，造成轮胎接地压力分布不均匀，常常引起胎冠、胎肩磨损和偏磨损，降低了轮胎的使用寿命、制动性能和通过性能；此外，目前的轮胎结构在垂直载荷和侧向力的作用下时，轮胎容易发生变形，断面轮廓形状产生畸变，改变了轮胎的最佳运动自然平衡轮廓，增加了轮胎的滚动阻力，虽然现有的很多轮胎通过增加胎肩垫层结构和降低胎面曲率来增加轮胎的断面轮廓带，利用宽断面和低气压在一定程度上可以增加轮胎的接地面积，改善接地压力分布均匀性，但却降低了轮胎的承载能力，并且轮胎运动时的断面轮廓形状畸变严重，从而增加了轮胎的滚动阻力，因此目前的轮胎结构设计很难同时满足轮胎的结构力学性能和充气力学性能达到最优。

发明内容

本发明的目的是针对现有的轮胎结构设计无法实现增加轮胎运动时的接地面积来改善轮胎接地压力均匀性，同时降低轮胎的滚动阻力，从而提出一种新的轮胎最佳运动自然平衡轮廓结构，通过设计一种结构合理的轮胎断面轮廓形状来提高轮胎的综合力学性能。

本发明的技术方案是：一种三角平衡轮廓充气轮胎，主要包括胎面部、胎侧部、胎腰部、胎圈三角胶、胎圈部、内衬层、胎体层、胎腰垫层、带束层、三角平衡轮廓支撑件，所述的胎面部设置在所述轮胎的径向最外层，采用常用的轮胎胎面胶和胎面结构，胎侧部设置在胎面部的下方，与胎面部内层的两端连接，胎腰部设置在胎侧部的下方，与胎侧部连接，胎圈部设置在轮胎的径向最内层，与汽车轮辋相接触，胎圈三角胶设置在胎圈部的内部，与胎腰部的下端连接，内衬层设置在轮胎内轮廓的最外层，胎体层设置在胎面部、胎侧部、胎腰部和胎圈部的里面，胎腰垫层设置在胎腰部的内部，带束层设置在轮胎径向外侧且在所述的胎面部的内部，三角轮廓支撑件设置在轮胎的内轮廓中，靠近胎侧部的最内层，与内衬层连接，在胎腰部和三角轮廓支撑件的共同作用下，可以保持轮胎的断面轮廓形状为稳定的三角形，保持胎体层的受力在自由状态下沿轮胎的横向方向呈张紧状态。

本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎，所述的三角平衡轮廓是指轮胎在安装于正规轮辋且填充有正规内压的标准承载下时，构造轮胎的胎体层在受力状态下断面轮廓呈倒三角形结构分布，并且通过合理的设置轮胎的材料分布，保证当轮胎连续运动时所受的力和运动情况变化时，轮胎胎体结构中胎面部和胎侧部区域中的胎体层断面轮廓不发生变化，从而保持胎体层呈动态的稳定三角形结构。

本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎，所述的胎面部的弧度曲率很小，胎面部内层无胎肩垫胶，当轮胎受力和运动情况变化时，胎面部的胎面接地形状在宽度方向上不发生变化。

本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎，所述的胎侧部直接与胎面部下方的两端连接，采用弹性较好的胎侧胶，当轮胎受力和运动情况变化时，胎侧部无曲挠变形，且胎侧部的外轮廓形状不发生变化。

本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎，所述的胎腰部采用耐曲挠和耐老化性能好的胶料，当轮胎受到路面冲击，受力和运动情况变化时，胎腰部在轮胎径向方向和横向方向上存在曲挠变形，胎腰部的外部轮廓与内部轮廓均发生变化。

本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎，所述的胎体层从胎面部经由胎侧部、胎腰部而到达胎圈部的胎圈三角胶处，在经由胎圈三角胶反向经过胎圈部、胎腰部、到达胎侧部形成轮胎的骨架结构，胎体层可设计多层，可采用通用的尼龙或钢丝材料作为胎体层，当轮胎受力和运动情况变化时，只有胎腰部中的胎体层随胎腰部的轮廓形状发生曲挠变形，受张力作用，而胎面部和胎侧部中的胎体层的位置状态不发生变化，从而保持胎面部中胎体层所受的力沿轮胎横向呈张紧状态，实现胎体层主动约束张紧胎体带束层，约束轮胎运动时胎面部和胎侧部的断面轮廓不发生变化。

本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎，所述的胎腰垫层设置在胎腰部的内部，采用多根高韧性、高强度的钢丝材料，当轮胎受力和运动情况变化时，胎腰垫层中的钢丝材料随胎腰部的轮廓形状发生曲挠变形。

本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎，所述的三角平衡轮廓支撑件设置在胎面部和胎侧部的内轮廓中，采用坚韧有弹性的塑料材料，该充气轮胎在安装于正规轮辋且填充有正规内压时，随着轮胎受力、载荷、运动情况变化时，三角平衡轮廓支撑件在轮胎内压和胎腰部屈挠变形挤压的作用下，支撑胎面部和胎侧部的断面轮廓形状不发生变化，使得胎面部和胎侧部中的胎体层结构、位置形状不发生变化，从而保持轮胎运动时的断面轮廓呈三角形状，提高轮胎与地面接触的真圆度，此外，当轮胎被刺扎，跑气、泄气时，三角平衡轮廓支撑件可以起到支撑轮辋，保持轮胎断面形状，保证行驶安全。

本发明的有益效果是：

1.本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎，通过设置胎腰部结构，改变了轮胎运动时发生屈挠变形的位置，增加了轮胎在运动时胎面与地面的接触面积，保证了轮胎接地压力的均匀性，减少了轮胎的偏磨损，从而增加了轮胎的寿命；此外，由于接地压力均匀分布，增了轮胎的制动性能、转向性能和通过性能，保证了汽车行驶的安全性。

2. 本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎，通过设置三角平衡轮廓支撑件和胎腰部，当轮胎受力、载荷、运动情况变化时，胎腰部发生屈挠变形，使得轮胎沿横向方向受张力作用，在三角平衡轮廓支撑件的作用下，保证了胎面部和胎侧部的断面轮廓形状不发生变化，使得胎面部和胎侧部中的胎体层结构、位置形状不发生变化，保证了轮胎与地面滚动接触的真圆度，从而降低了轮胎行驶的滚动阻力，此外，当轮胎被刺扎，跑气、泄气时，三角平衡轮廓支撑件可以起到支撑轮辋，保持轮胎断面形状，保证行驶安全。

附图说明

图1是本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎剖视图

图2是图1的左半部分放大图。

图3是本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎胎体层轮廓示意图。

图4是本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎安装剖视图。

图5是图4的的实施效果示意图。

图中，1-胎面部，2-胎侧部，3-胎腰部，4-胎圈三角胶，5-胎圈部，6-内衬层，7-胎体层，8-胎腰垫层，9-带束层，10-三角平衡轮廓支撑件，11-轮辋，12-倒三角形结构。

具体实施方式

本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎，如图1和图2所示，该充气轮胎主要包括胎面部1、胎侧部2、胎腰部3、胎圈三角胶4、胎圈部5、内衬层6、胎体层7、胎腰垫层8、带束层9、三角平衡轮廓支撑件10，所述的胎面部1设置在所述轮胎的径向最外层，采用常用的轮胎胎面胶和胎面结构，胎侧部2设置在胎面部1的下方，与胎面部1内层的两端连接，胎腰部3设置在胎侧部2的下方，与胎侧部2连接，胎圈部5设置在轮胎的径向最内层，与汽车轮辋11相接触，胎圈三角胶4设置在胎圈部5的内部，与胎腰部3的下端连接，内衬层6设置在轮胎内轮廓的最外层，胎体层7设置在胎面部1、胎侧部2、胎腰部3和胎圈部5的里面，胎腰垫层8设置在胎腰部3的内部，带束层9设置在轮胎径向外侧且在所述的胎面部1的内部，三角平衡轮廓支撑件10设置在轮胎的内轮廓中，靠近胎侧部2的最内层，与内衬层6连接，在胎腰部3和三角平衡轮廓支撑件10的共同作用下，可以保持轮胎的断面轮廓形状为稳定的三角形，保持胎体层7的受力在自由状态下沿轮胎的横向方向呈张紧状态，并且当轮胎被刺扎，跑气、泄气时，三角平衡轮廓支撑件10可以起到支撑轮辋，保持轮胎断面形状，保证行驶安全。

本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎断面轮廓及胎体层7的三角轮廓结构构造，如图3所示，该充气轮胎在安装于正规轮辋11且填充有正规内压的标准承载下时，轮胎的胎体层7在受力状态下呈倒三角形结构12，并且随着轮胎连续运动时所受的力和运动情况的变化，胎腰部3区域中的胎体层7位置状态也随着变化，但胎体层7始终保持动态的稳定三角形结构。

本发明一种三角平衡轮廓充气轮胎结构实施，如图2、图4和图5所示，上述的胎面部1的弧度曲率很小，胎面部1内层无胎肩垫胶，当轮胎受力和运动情况变化时，胎面部1的胎面接地形状在宽度方向上不发生变化，胎侧部1直接与胎面部1下方的两端连接，采用弹性较好的胎侧胶，当轮胎受力和运动情况变化时，胎侧部2无曲挠变形，且胎侧部2的外轮廓形状不发生变化，胎腰部3采用耐曲挠和耐老化性能好的胶料，当轮胎受力和运动情况变化时，胎腰部3在轮胎径向方向和横向方向上存在曲挠变形（如图5中左半部分虚线所示），胎腰部3的外部轮廓与内部轮廓均发生变化，胎体层7从胎面部1经由胎侧部2、胎腰部3而到达胎圈部5的胎圈三角胶处4，在经由胎圈三角胶4反向经过胎圈部5、胎腰部3、到达胎侧部2形成轮胎的骨架结构，胎体层7可设计多层，可采用通用的尼龙或钢丝材料作为胎体层7，当轮胎受力和运动情况变化时，只有胎腰部3中的胎体层7随胎腰部3的轮廓形状发生曲挠变形，受张力作用，而胎面部1和胎侧部2中的胎体层7的位置状态不发生变化，从而保持胎面部1中的胎体层7所受的力沿轮胎横向呈张紧状态，实现胎体层7主动约束张紧胎体，约束轮胎运动时胎面部1和胎侧部2的断面轮廓不发生变化，胎腰垫层8设置在胎腰部3的内部，采用多根高韧性、高强度的钢丝材料，当轮胎受力和运动情况变化时，胎腰垫层8中的钢丝材料随胎腰部3的轮廓形状发生曲挠变形，三角平衡轮廓支撑件10设置在胎面部1和胎侧部2的内轮廓中，采用坚韧有弹性的塑料材料，该充气轮胎在安装于正规轮辋且填充有正规内压下时，随着轮胎受力、载荷、运动情况变化时，三角平衡轮廓支撑件10在轮胎内压和胎腰部3的屈挠变形挤压作用下，支撑胎面部1和胎侧部2的断面轮廓形状不发生变化，使得胎面部1和胎侧部2中的胎体层7结构、位置形状不发生变化，从而保持轮胎运动时的断面轮廓呈三角形状，提高轮胎与地面接触的真圆度。

Claims (5)

1.一种三角平衡轮廓充气轮胎，其特征在于：主要包括胎面部、胎侧部、胎腰部、胎圈三角胶、胎圈部、内衬层、胎体层、胎腰垫层、带束层和三角平衡轮廓支撑件，所述的胎面部设置在所述轮胎的径向最外层，采用常用的轮胎胎面胶和胎面结构，胎侧部设置在胎面部的下方，与胎面部内层的两端连接，胎腰部设置在胎侧部的下方，与胎侧部连接，胎圈部设置在轮胎的径向最内层，与汽车轮辋相接触，胎圈三角胶设置在胎圈部的内部，与胎腰部的下端连接，内衬层设置在轮胎内轮廓的最外层，胎体层设置在胎面部、胎侧部、胎腰部和胎圈部的里面，胎腰垫层设置在胎腰部的内部，带束层设置在轮胎径向外侧且在所述的胎面部的内部，三角轮廓支撑件设置在轮胎的内轮廓中，靠近胎侧部的最内层，与内衬层连接，在胎腰部和三角轮廓支撑件的共同作用下，可以保持轮胎的断面轮廓形状为稳定的三角形，保持胎体层的受力在自由状态下沿轮胎的横向方向呈张紧状态，胎腰垫层采用多根高韧性、高强度的钢丝材料。

2.根据权利要求1所述的一种三角平衡轮廓充气轮胎，其特征在于：所述的胎面部的弧度曲率很小，胎面部内层无胎肩垫胶。

3.根据权利要求1所述的一种三角平衡轮廓充气轮胎，其特征在于：所述的胎侧部直接与胎面部下方的两端连接，采用弹性较好的胎侧胶。

4.根据权利要求1所述的一种三角平衡轮廓充气轮胎，其特征在于：所述的胎体层从胎面部经由胎侧部、胎腰部而到达胎圈部的胎圈三角胶处，在经由胎圈三角胶反向经过胎圈部、胎腰部、到达胎侧部形成轮胎的骨架结构，胎体层设计多层，采用通用的尼龙或钢丝材料作为胎体层。

5.根据权利要求1所述的一种三角平衡轮廓充气轮胎，其特征在于：所述的三角平衡轮廓支撑件设置在胎面部和胎侧部的内轮廓中，采用坚韧有弹性的塑料材料。