CN110171254B - 钢丝胎体乘用轮胎子口结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢丝胎体乘用轮胎子口结构，属于钢丝胎体乘用轮胎领域。其技术方案包括钢丝圈以及钢丝胎体帘布层，钢丝圈的圆周上包覆有三角胶，三角胶自三角胶下端点沿径向延伸至三角胶上端点，钢丝胎体帘布层绕过钢丝圈底部翻转至胎侧后沿径向延伸至钢丝胎体反包端点，钢丝胎体帘布层与三角胶之间设有增粘胶片，钢丝胎体反包端点通过增粘胶片与三角胶相连。本发明应用于钢丝胎体乘用轮胎，解决现有钢丝胎体乘用轮胎因钢丝回弹强而造成的轮胎子口脱空问题，具有能够有效的规避了子口部位应力集中，解决了子口脱空，提高了产品性能，满足产品在各种路况特别是在恶劣路况的行驶安全性的特点。

Description

钢丝胎体乘用轮胎子口结构

技术领域

本发明属于钢丝胎体乘用轮胎领域，尤其涉及一种钢丝胎体乘用轮胎子口结构。

背景技术

钢丝胎体乘用轮胎是一种以钢丝代替乘用轮胎胎体中常用的聚酯纤维、尼龙、人造丝、芳纶等作为胎体材料的轮胎，其具有强度高，尺寸稳定性好，耐热性能优异，与胶料的粘合力强，成本低廉等性能优势。但是，钢丝胎体相比普通的聚酯帘线胎体，存在弯曲刚性大，回弹性强的特点，如果将现有的子口结构用于钢丝胎体乘用轮胎，极易造成成型过程中及成型后硫化前的胎胚存放周期内出现子口脱空的问题，轮胎在使用过程中特别是在高负载情况下极易发生早期损坏。

中国专利CN201610951286公开了一种全钢泥地轮胎，该轮胎加贴一层补强层，该补强层位于胎体端点的外侧，补强层端点与胎体端点存在高度差，能够减少端点剪切生热，增强子口部位的强度，有效避免子口裂的出现。

然而，上述专利仅仅通过加贴补强层并不能很好的解决钢丝回弹的问题，上述全钢泥地轮胎仍然存在易发生子口脱空的问题，影响轮胎的使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明所要解决的技术问题是克服现有钢丝胎体乘用轮胎因钢丝回弹强而造成的轮胎子口脱空问题，提出一种有利于增大钢丝回弹难度，有效规避了子口部位应力集中，解决子口脱空问题的钢丝胎体乘用轮胎子口结构。

为解决所述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种钢丝胎体乘用轮胎子口结构，包括钢丝圈以及钢丝胎体帘布层，所述钢丝圈的圆周上包覆有三角胶，所述三角胶自三角胶下端点沿径向延伸至三角胶上端点，所述钢丝胎体帘布层绕过所述钢丝圈底部翻转至胎侧后沿径向延伸至钢丝胎体反包端点，所述钢丝胎体帘布层与所述三角胶之间设有增粘胶片，所述钢丝胎体反包端点通过所述增粘胶片与所述三角胶相连。

优选的，所述增粘胶片包括位于所述三角胶内侧的增粘胶片内侧端点，及位于所述三角胶外侧的增粘胶片外侧端点，所述增粘胶片内侧端点的径向高度高于所述三角胶上端点的径向高度，所述增粘胶片内侧端点与所述三角胶下端点之间的径向距离不小于5mm，所述增粘胶片内侧端点与所述三角胶上端点之间的径向距离不小于10mm；所述增粘胶片外侧端点的径向高度不低于所述钢丝胎体反包端点的径向高度。

优选的，所述钢丝胎体帘布层与所述胎侧之间设有补强层，所述补强层的下端位于补强层下定位点，所述补强层的上端位于补强层上定位点，所述钢丝胎体反包端点沿径向位于所述补强层下定位点与所述补强层上定位点之间；所述补强层下定位点与所述钢丝胎体反包端点之间的径向距离为10-20mm；所述补强层上定位点的径向高度高于所述三角胶上端点的径向高度，所述补强层上定位点与所述三角胶上端点的径向距离大于10mm。

优选的，所述补强层与轮胎圆周呈0-55°的角。

优选的，所述三角胶上端点的径向高度高于所述钢丝胎体反包端点的径向高度，所述三角胶上端点与所述钢丝胎体反包端点的径向距离大于10mm，与所述钢丝胎体反包端点相连处的所述三角胶的厚度不小于2mm。

优选的，所述增粘胶片的厚度为0.5-2mm。

优选的，还包括位于胎侧且与轮辋相连的轮辋保护下端点，所述钢丝胎体反包端点与所述轮辋保护下端点之间的径向距离小于15mm。

优选的，所述三角胶上端点的径向高度低于所述钢丝胎体反包端点的径向高度，所述三角胶上端点与所述钢丝胎体反包端点的径向距离大于10mm。

优选的，所述增粘胶片的厚度为1.0-4.0mm。

优选的，位于所述钢丝圈两侧的所述钢丝胎体帘布层的内表面在所述钢丝胎体反包端点处之间的距离为2.0-5.0mm；位于所述钢丝圈外侧的所述钢丝胎体帘布层的外表面与胎侧外表面在所述钢丝胎体反包端点处之间的距离为2.5-10mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供了一种钢丝胎体乘用轮胎子口结构，增粘胶片的设置克服了钢丝作为胎体材料使用时存在的弯曲刚度较大，回弹性高的问题，在增加三角胶与钢丝胎体帘布层之间的粘合性的同时，还有低生热耐曲挠的作用，提高了轮胎在复杂情况下的使用性能；

2、本发明提供了一种钢丝胎体乘用轮胎子口结构，通过设置补强层，保证了钢丝胎体反包端点处应力应变过渡平缓，提高了轮胎的耐久性；

3、本发明提供了一种钢丝胎体乘用轮胎子口结构，通过对三角胶上端点、三角胶下端点以及钢丝胎体反包端点的位置设置，克服了钢丝胎体反包端点横向剪切力大的问题，避免了应力应变作用下对内侧胶料的切割，提高了轮胎的性能，提高了轮胎的耐久性；

4、本发明提供了一种钢丝胎体乘用轮胎子口结构，克服了现有子口结构用于钢丝胎体乘用轮胎时存在的应力集中问题，该发明通过设置增粘胶片、补强层、三角胶，同时对各端点的位置限定及厚度限定，最终实现了钢丝胎体乘用轮胎的成功研发，相比普通半钢胎，采用本发明子口结构的钢丝胎体乘用轮胎，高速性能提高22％，强度性能提高4％，耐久性能提高25％，有效的规避了子口部位应力集中，解决了子口脱空问题，提高了产品性能，满足产品在各种路况特别是在恶劣路况的行驶安全性。

附图说明

图1为本发明实施例1所提供的钢丝胎体乘用轮胎子口结构的结构示意图；

图2为本发明实施例1所提供的设有补强层的钢丝胎体乘用轮胎子口结构的结构示意图；

图3为本发明实施例2所提供的钢丝胎体乘用轮胎子口结构的结构示意图；

图4为本发明实施例3所提供的钢丝胎体乘用轮胎子口结构的结构示意图；

图5为本发明实施例3所提供的钢丝胎体乘用轮胎子口结构A处的局部放大图；

以上各图中：1、钢丝圈；2、钢丝胎体帘布层；21、钢丝胎体反包端点；3、三角胶；31、三角胶下端点；32、三角胶上端点；4、增粘胶片；41、增粘胶片内侧端点；42、增粘胶片外侧端点；5、补强层；51、补强层下定位点；52、补强层上定位点；6、轮辋保护下端点；7、胎侧。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：如图1所示，本发明提供了一种钢丝胎体乘用轮胎子口结构，包括钢丝圈1以及钢丝胎体帘布层2，钢丝圈1的圆周上包覆有三角胶3，三角胶3自三角胶下端点31沿径向延伸至三角胶上端点32，钢丝胎体帘布层2绕过钢丝圈1底部翻转至胎侧7后沿径向延伸至钢丝胎体反包端点21，钢丝胎体帘布层2与三角胶3之间设有增粘胶片4，钢丝胎体反包端点21通过增粘胶片4与三角胶3相连。钢丝用作胎体材料时具有弯曲刚度较大，回弹性高的问题，同时存在钢丝胎体帘布层2与钢丝圈1之间粘性差的问题，容易造成子口脱空的现象，影响轮胎质量。通过在钢丝胎体帘布层2与三角胶3之间设置增粘胶片4，增大了钢丝回弹的难度，同时增加三角胶3与钢丝胎体帘布层2之间的粘合性，并且具有低生热耐曲挠的作用，提高轮胎在复杂情况下的使用性能。需要说明的是，本实施例还限定了钢丝胎体反包端点21通过增粘胶片4与三角胶3相连，原因在于钢丝胎体成型反包时具有弯曲刚度较大，回弹性高的问题，如果钢丝胎体帘布层2直接与三角胶3接触，在恒温恒湿的条件下，胎胚存放2-6h子口部位就会发生脱空问题，不利于胎胚的存放；通过在三角胶3与胎体帘布层2之间增加增粘胶片4，胎胚存放时间延长到16-20h，延长了胎胚存放时间，提高了胎胚外观质量，缓解了子口脱空问题。

为了进一步加大钢丝回弹难度，提高三角胶3与钢丝胎体帘布层2之间的粘合性，增粘胶片4包括位于三角胶3内侧的增粘胶片内侧端点41，及位于三角胶3外侧的增粘胶片外侧端点42，增粘胶片内侧端点41的径向高度高于三角胶上端点32的径向高度，增粘胶片内侧端点41与三角胶下端点31之间的径向距离不小于5mm，增粘胶片内侧端点41与三角胶上端点32之间的径向距离不小于10mm；增粘胶片外侧端点42的径向高度不低于钢丝胎体反包端点21的径向高度。增粘胶片外侧端点42的位置设置保证了增粘胶片4对钢丝胎体帘布层2的齐边贴附或者包裹，有利于增加钢丝回弹难度，防止子口脱空现象的发生。为了确保增粘胶片4在生产过程中的尺寸稳定性及具有更强的增粘效果，该增粘胶片4的邵氏硬度为65-78。

如图2所示，为保证钢丝胎体反包端点21处应力应变过渡平缓，同时提高轮胎的耐久性，钢丝胎体帘布层2与胎侧7之间设有补强层5，补强层5的下端位于补强层下定位点51，补强层5的上端位于补强层上定位点52，钢丝胎体反包端点21沿径向位于补强层下定位点51与补强层上定位点52之间；补强层下定位点51与钢丝胎体反包端点21之间的径向距离为10-20mm；补强层上定位点52的径向高度高于三角胶上端点32的径向高度，补强层上定位点52与三角胶上端点32的径向距离大于10mm。需要说明的是，在轮胎中，如果产品的硬度或者应力过渡不均匀，很容易在过渡不均匀点发生损坏，轮胎在行驶过程中反复形变，应力过渡不均匀处很容易发生早期损坏。而钢丝胎体的钢丝胎体反包端点21属于应力集中点，且钢丝与周围材料的硬度差异较大，因此需要子口补强层5进行硬度过渡。另外，该实施例具体限定了补强层5的端点位置，原因在于，补强层5端点的设置方式直接影响补强层5是否能够平缓钢丝胎体反包端点21处应力应变过渡的关键因素，本实施例具体限定了补强层5端点位置，一方面实现了方案的可实施性，另一方面有利于箍紧钢丝胎体反包端点21，减轻回弹，通过补强层5来包裹住钢丝胎体反包端点21，降低了剪切应力，防止轮胎早期损坏，延长了轮胎使用寿命。需要说明的是，可以使用尼龙6、尼龙66、聚酯、钢丝等材质作为补强层5的材料。

为了实现轮胎成型工艺的可实施性，补强层5与轮胎圆周呈0-55°的角。因为实际应用中，如果是角度是90°的话，由于周向箍紧力太大，在一次法成型机上是无法实现反包的。

实施例2：如图3所示，本实施例提供了一种钢丝胎体乘用轮胎子口结构，三角胶上端点32的径向高度高于钢丝胎体反包端点21的径向高度，三角胶上端点32与钢丝胎体反包端点21的径向距离大于10mm，与钢丝胎体反包端点21相连处的三角胶3的厚度不小于2mm。考虑到钢丝胎体反包端点21横向剪切力大，该实施例对三角胶上端点32、钢丝胎体反包端点21以及钢丝胎体反包端点21相连处的三角胶3的厚度进行了限定，避免了应力应变作用下对内侧胶料的切割。通过以上设计确保钢丝胎体乘用轮胎在高速行驶条件下，轮胎在硬性冲击下能避免三角胶3的断裂，提高轮胎的行驶安全性。为了配合三角胶3对厚度的要求，避免应力作用下对内侧胶料的切割，该三角胶3的邵氏硬度为72-92。

为了避免因钢丝胎体反包端点21与帘布层的剪切力过大造成的子口早期损坏，增粘胶片4的厚度为0.5-2mm。

进一步的，还包括位于胎侧7且与轮辋相连的轮辋保护下端点6，钢丝胎体反包端点21与轮辋保护下端点6之间的径向距离小于15mm。该实施例的钢丝胎体乘用轮胎子口结构用于有轮辋保护的钢丝胎体乘用轮胎子口结构，通过限定钢丝胎体反包端点21与轮辋保护下端点6之间的径向距离小于15mm，避免了应力应变作用下对外侧胶料的切割。通过以上设计确保了钢丝胎体反包端点21内侧为三角胶3，外侧为耐磨胶与胎侧7胶复合点，应力由硬到软的过渡利于应力分散，提高轮胎使用寿命。该种子口结构主要用于有轮辋保护的钢丝胎体乘用轮胎，具体包括HP、UHP、HT、AT、MT、ST、LT等轮胎系列。

实施例3：如图4所示，本实施例提供了另外一种钢丝胎体乘用轮胎子口结构，三角胶上端点32的径向高度低于钢丝胎体反包端点21的径向高度，三角胶上端点32与钢丝胎体反包端点21的径向距离大于10mm。考虑到钢丝胎体反包端点21横向剪切力大，该实施例对三角胶上端点32、钢丝胎体反包端点21进行了限定，避免了应力应变作用下对内侧胶料的切割。通过以上设计确保了钢丝胎体反包端点21内侧为三角胶3，外侧为耐磨胶与胎侧7胶复合点，应力由硬到软的过渡利于应力分散，提高轮胎使用寿命。该种子口结构主要用于HP、UHP、HT、AT、MT、ST、LT等轮胎系列。

为了避免因钢丝胎体反包端点21与帘布层的剪切力过大造成的子口早期损坏，增粘胶片4的厚度为1.0-4.0mm。

进一步的，位于钢丝圈1两侧的钢丝胎体帘布层2的内表面在钢丝胎体反包端点21处之间的距离为2.0-5.0mm；位于钢丝圈1外侧的钢丝胎体帘布层2的外表面与胎侧7外表面在钢丝胎体反包端点21处之间的距离为2.5-10mm。该种设置主要考虑到钢丝胎体反包端点21横向剪切力大的问题，避免应力应变作用下对外侧胶料的切割。需要说明的是，如图5所示，位于钢丝圈1两侧的钢丝胎体帘布层2的内表面在钢丝胎体反包端点21处之间的距离为图5中的d₁表示的距离，位于钢丝圈1外侧的钢丝胎体帘布层2的外表面与胎侧7外表面在钢丝胎体反包端点21处之间的距离为图5中的d₂表示的距离。

以下通过具体的案例说明本发明提供的钢丝胎体乘用轮胎子口结构：

案例1：

挑选245/45ZR18规格进行开发研究，钢丝胎体帘布层2采用3+9*0.175NT钢丝，压延密度为60EPD，压延厚度为1.8mm，钢丝胎体帘布层2设计宽度为480mm，确保了钢丝胎体反包端点21的落点位置低于轮辋保护下端点6垂直距离3mm处；

增粘胶片4采用邵氏硬度为69的胶料，胶片厚度0.7mm，胶片宽度80mm，增粘胶片外侧端点42与钢丝胎体反包端点21齐边贴附，增粘胶片内侧端点41反包后高于三角胶上端点32垂直距离5mm；

三角胶3采用邵氏硬度为90的胶料，设计高度35mm，钢丝胎体帘布层2反包后钢丝胎体反包端点21落点低于三角胶上端点32垂直距离13mm，同时，钢丝胎体反包端点21处三角胶3的厚度为3mm；

该产品使用尼龙66材质作为子口补强层5，压延厚度1.15mm，裁断角度50°，裁断宽度55mm，单层贴附，贴附内定位为215mm，外定位为270mm，确保了子口补强层下定位点51低于钢丝胎体反包端点21处15mm，补强层上定位点52要高于三角胶上端点32处15mm。

对比案例：

钢丝胎体乘用轮胎子口结构与本发明提供的钢丝胎体乘用轮胎子口结构相同，不同之处在于：子口结构中不设置增粘胶片4。

本发明通过在钢丝胎体帘布层2与钢丝圈1之间增加一种增粘胶片4，达到了改善钢丝圈1与钢丝胎体帘布层2之间的剪切，同时提升粘合性，延长生胎胚存放周期的目的。其中，本发明案例1中的245/45R18(钢丝胎体)胎胚存放时间16-20h后才发生子口脱空问题，而对比案例中未设置增粘胶片的245/45R18(钢丝胎体，未增加增粘胶片)胎胚存放2-6h即发生子口脱空现象。机床测试：

对采用案例1、对比案例的子口结构的钢丝胎体，以及现有的245/45R18聚酯胎体进行机床测试，测试结果如表1：

表1胎体机床测试结果

通过机床测试分析得出，钢丝胎体乘用轮胎相对正常的半钢胎，各项指标均有所提升，钢丝胎体乘用轮胎子口结构设计合理、可行，该发明的产品能适用于各种路况，寿命提高且安全性更高。

Claims (8)

1.钢丝胎体乘用轮胎子口结构，包括钢丝圈（1）以及钢丝胎体帘布层（2），所述钢丝圈（1）的圆周上包覆有三角胶（3），所述三角胶（3）自三角胶下端点（31）沿径向延伸至三角胶上端点（32），所述钢丝胎体帘布层（2）绕过所述钢丝圈（1）底部翻转至胎侧（7）后沿径向延伸至钢丝胎体反包端点（21），其特征在于，所述钢丝胎体帘布层（2）与所述三角胶（3）之间设有增粘胶片（4），所述钢丝胎体反包端点（21）通过所述增粘胶片（4）与所述三角胶（3）相连;

所述增粘胶片（4）包括位于所述三角胶（3）内侧的增粘胶片内侧端点（41），及位于所述三角胶（3）外侧的增粘胶片外侧端点（42），所述增粘胶片内侧端点（41）的径向高度高于所述三角胶上端点（32）的径向高度，所述增粘胶片内侧端点（41）与所述三角胶下端点（31）之间的径向距离不小于5 mm，所述增粘胶片内侧端点（41）与所述三角胶上端点（32）之间的径向距离不小于10 mm；所述增粘胶片外侧端点（42）的径向高度不低于所述钢丝胎体反包端点（21）的径向高度;

所述钢丝胎体帘布层（2）与所述胎侧（7）之间设有补强层（5），所述补强层（5）的下端位于补强层下定位点（51），所述补强层（5）的上端位于补强层上定位点（52），所述钢丝胎体反包端点（21）沿径向位于所述补强层下定位点（51）与所述补强层上定位点（52）之间；所述补强层下定位点（51）与所述钢丝胎体反包端点（21）之间的径向距离为10-20 mm；所述补强层上定位点（52）的径向高度高于所述三角胶上端点（32）的径向高度，所述补强层上定位点（52）与所述三角胶上端点（32）的径向距离大于10 mm。

2.根据权利要求1所述的子口结构，其特征在于，所述补强层（5）与轮胎圆周呈0-55°的角。

3.根据权利要求1或2所述的子口结构，其特征在于，所述三角胶上端点（32）的径向高度低于所述钢丝胎体反包端点（21）的径向高度，所述三角胶上端点（32）与所述钢丝胎体反包端点（21）的径向距离大于10 mm。

4.根据权利要求3所述的子口结构，其特征在于，所述三角胶上端点（32）与所述钢丝胎体反包端点（21）相连处的所述三角胶（3）的厚度不小于2 mm。

5.根据权利要求4所述的子口结构，其特征在于，所述增粘胶片（4）的厚度为0.5-2 mm。

6.根据权利要求4所述的子口结构，其特征在于，还包括位于胎侧（7）且与轮辋相连的轮辋保护下端点（6），所述钢丝胎体反包端点（21）与所述轮辋保护下端点（6）之间的径向距离小于15 mm。

7.根据权利要求4所述的子口结构，其特征在于，所述增粘胶片（4）的厚度为1.0-4.0mm。

8.根据权利要求4所述的子口结构，其特征在于，位于所述钢丝圈（1）两侧的所述钢丝胎体帘布层（2）的内表面在所述钢丝胎体反包端点（21）处之间的距离为2.0-5.0 mm；位于所述钢丝圈（1）外侧的所述钢丝胎体帘布层（2）的外表面与胎侧（7）外表面在所述钢丝胎体反包端点（21）处之间的距离为2.5-10 mm。