CN115257237A - 一种全钢子午线轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全钢子午线轮胎，该轮胎包括，胎体；内衬层，所述内衬层设置于所述胎体内侧；带束层，所述带束层设置于所述胎体外侧，所述带束层用于箍紧所述胎体；补强层，所述补强层设置于所述内衬层内部胎肩处，所述补强层用于固定所述内衬层胎肩通过增加一层束缚于胎肩部位的带角度的帘线补强层，第一空腔填充有肩垫胶，第二空腔内填充有垫胶。所述第一带束层的角度为40‑70度；所述第二带束层、所述第三带束层和所述第四带束层的角度均为15‑25度。所述补强层为帘线补强层，所述帘线补强层的角度为15‑30度。改善轮胎胎冠肩部受力，提高胎冠肩部刚性，避免出现沟裂、肩裂、露线问题。

Description

一种全钢子午线轮胎

技术领域

本申请涉及轮胎技术领域，更具体地，涉及一种全钢子午线轮胎。

背景技术

子午线轮胎是胎体帘布层帘线与胎冠中心线呈90°角或接近90°角排列，并以带束层箍紧胎体的充气轮胎。子午线轮胎分为全钢子午线轮胎、半钢子午线轮胎和全纤维子午线轮胎。其中，全钢子午线轮胎其胎体和束带层全部采用钢丝帘线，胎体钢丝帘线只有一层。

现有的全钢子午线轮胎在使用过程中容易曲挠变形，束缚力变小，刚性变小，从而出现沟裂或肩部裂口问题，且容易出现露线问题。

因此，如何增强轮胎刚性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种全钢子午线轮胎，用于解决现有技术中存在的轮胎沟裂或肩部裂口的技术问题，该轮胎包括：

胎体；

内衬层，设置于所述胎体内侧；

带束层，设置于所述胎体外侧，所述带束层用于箍紧所述胎体；

补强层，设置于所述内衬层内部胎肩处，所述补强层用于固定所述内衬层胎肩。

本申请一些实施例中，所述带束层包括：

第一带束层，设置于所述胎体外侧，所述第一带束层用于过渡所述胎体到所述带束层；

第二带束层，设置于所述第一带束层外侧。

本申请一些实施例中，所述带束层还包括：

第三带束层，设置于所述第二带束层外侧，

第四带束层，设置于所述第三带束层外侧，所述第四带束层用于保护所述带束层；

所述第二带束层和所述第三带束层均用于箍紧所述胎体。

本申请一些实施例中，所述带束层的角度包括：

所述第一带束层的角度为40-70度；

所述第二带束层、所述第三带束层和所述第四带束层的角度均为15-25度。

本申请一些实施例中，所述补强层为帘线补强层，所述帘线补强层的角度为15-30度。

本申请一些实施例中，所述内衬层由气密层胶片和过渡层胶片复合组成。

本申请一些实施例中，所述第一带束层、所述第二带束层和所述胎体之间形成有第一空腔。

本申请一些实施例中，所述第一空腔内部填充有肩垫胶。

本申请一些实施例中，所述第二带束层和所述第三带束层之间形成有第二空腔。

本申请一些实施例中，所述第二空腔内部填充有垫胶。

本申请一些实施例中，改进了轮胎的带束层，所述带束层包括第一带束层和第二带束层，第一带束层设置于所述胎体外侧，所述第一带束层用于过渡所述胎体到所述带束层；第二带束层设置于所述第一带束层外侧，所述带束层还包括第三带束层和第四带束层，第三带束层设置于所述第二带束层外侧，第四带束层设置于所述第三带束层外侧，所述第四带束层用于保护所述带束层；所述第二带束层和所述第三带束层均用于箍紧所述胎体。

本申请一些实施例中，改进了轮胎的补强层和内衬层，所述补强层为帘线补强层，所述帘线补强层的角度为15-30度。所述内衬层由气密层胶片和过渡层胶片复合组成。所述第一带束层、所述第二带束层和所述胎体之间形成有第一空腔。所述第一空腔内部填充有肩垫胶。所述第二带束层和所述第三带束层之间形成有第二空腔。所述第二空腔内部填充有垫胶。增加一层束缚于胎肩部位的带角度的帘线补强层，及内衬层胶料在胎肩部位的优化，改善轮胎胎冠肩部受力，提高胎冠肩部的刚性。

通过应用以上技术方案，一种全钢子午线轮胎，该轮胎包括，胎体；内衬层，所述内衬层设置于所述胎体内侧；带束层，所述带束层设置于所述胎体外侧，所述带束层用于箍紧所述胎体；补强层，所述补强层设置于所述内衬层内部胎肩处，所述补强层用于固定所述内衬层胎肩通过增加一层束缚于胎肩部位的带角度的帘线补强层，第一空腔填充有肩垫胶，第二空腔内填充有垫胶。改善轮胎胎冠肩部受力，提高胎冠肩部刚性，避免出现沟裂、肩裂、露线问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例提出的本发明一种全钢子午线轮胎的结构示意图；

图2示出了本发明实施例中胎冠肩部的放大示意图；

附图标记说明，1、内衬层；2、胎体；3、第一带束层；4、第二带束层；5、第三带束层；6、第四带束层；7、胎冠；8、垫胶；9、肩垫胶；10、胎侧；11、补强层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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申请中的具体含义。

现有技术中轮胎具有低滚阻，磨耗、寿命高等优点，但在实际使用过程中后期，由于带束层频繁曲挠变形，束缚力变小，容易造成胎冠7肩部异常磨损，严重时出现沟裂，肩部裂口等质量问题；严重影响轮胎的使用寿命。同时，在生产过程中，由于工艺及部件的波动，极易出现胎里露线问题。

滚阻即滚动阻力(rolling resistance)。是物体在另一物体上滚动(或有滚动趋势)时由于物体和支承面接触处的形变而产生的阻力。一部分来源于静摩擦力，一部分来源于弹性体回复滞后造成的轮胎压缩点与回复点之间的压力差造成的力。简单点说，就是因为轮胎的弹性造成的效率损失(不光是轮胎，所有弹性物体都是如此，比如避震器也就是利用这个原理)。一般应用于车辆术语。

滚动阻力分为静摩擦力和弹力损耗，它实质上就是滚动摩擦力。

物体在滚动的过程中由于接触面的不断变化，而形成的静摩擦力。物体在主动滚动时(物体主动旋转而使物体前进)轮胎受到与地面的静摩擦力是致使物体前进的动力，此时物体所受的静摩擦力不再是阻力，而是动力。

车轮在转动时，轮胎由于受到压力而不断产生形变，这个压力并不是垂直于地面的，而是指向圆心的。所以经过力的分解势必会产生一部分的阻力。这就是为什么充气不足的自行车骑起来比较费力。

若接触物体刚性无限大，形状为绝对球形，则滚动过程中接触的就不是一个面，而是一个点了。此时，轮与支持面间只接触一条线，支承力N通过圆轮的轴心垂直于支持面，滚阻为零。

刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。是材料或结构弹性变形难易程度的表征。材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。在宏观弹性范围内，刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数，即引起单位位移所需的力。它的倒数称为柔度，即单位力引起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。刚度是使物体产生单位变形所需的外力值。刚度与物体的材料性质、几何形状、边界支持情况以及外力作用形式有关。材料的弹性模量和剪切模量(见材料的力学性能)越大，则刚度越大。细杆和薄板在受侧向外力作用时刚度很小，但细杆和薄板如果组合得当，边界支持合理，使杆只承受轴向力，板只承受平面内的力，则它们也能具有较大的刚度。

在自然界，动物和植物都需要有足够的刚度以维持其外形。在工程上，有些机械、桥梁、建筑物、飞行器和舰船就因为结构刚度不够而出现失稳，或在流场中发生颤振等灾难性事故。因此在设计中，必须按规范要求确保结构有足够的刚度。但对刚度的要求不是绝对的，例如，弹簧秤中弹簧的刚度就取决于被称物体的重量范围，而缆绳则要求在保证足够强度的基础上适当减小刚度。

静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度。动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度，即引起单位振幅所需的动态力。如果干扰力变化很慢(即干扰力的频率远小于结构的固有频率)，动刚度与静刚度基本相同。干扰力变化极快(即干扰力的频率远大于结构的固有频率时)，结构变形比较小，即动刚度比较大。当干扰力的频率与结构的固有频率相近时,有共振现象,此时动刚度最小，即最易变形，其动变形可达静载变形的几倍乃至十几倍。

静载荷即构件所承受的外力不随时间而变化，而构件本身各点的状态也不随时间而改变，就是构件各质点没有加速度。如果整个构件或整个构件的某些部分在外力作用下速度有了明显改变，即发生了较大的加速度。

动载荷是指随时间作明显变化的载荷，即具有较大加载速率的载荷，包括短时间快速作用的冲击载荷(如空气锤)、随时间作周期性变化的周期载荷(如空气压缩机曲轴)和非周期变化的随机载荷(如汽车发动机曲轴)。

构件变形常影响构件的工作，例如齿轮轴的过度变形会影响齿轮啮合状况，机床变形过大会降低加工精度等。影响刚度的因素是材料的弹性模量和结构形式，改变结构形式对刚度有显著影响。刚度计算是振动理论和结构稳定性分析的基础。在质量不变的情况下，刚度大则固有频率高。静不定结构的应力分布与各部分的刚度比例有关。在断裂力学分析中，含裂纹构件的应力强度因子可根据柔度求得。

一般来说，刚度和弹性模量是不一样的。弹性模量是物质组分的性质；而刚度是结构的性质。也就是说，弹性模量是物质微观的性质，而刚度是物质宏观的性质。

滚动摩擦力比最大静摩擦和滑动摩擦要小得多，在一般情况下，滚动摩擦力只有滑动摩擦阻力的1/40到1/60。所以在地面滚动物体比推着物体滑动省力得多。

全钢子午线轮胎，斜交胎的胎体2帘线和缓冲层帘线是由多层附胶帘布组成，各种轮胎胎体2帘线层数和缓冲层的层数各不相同。但这些帘线是相互斜向交叉排列的，也就是说单数层一个方向，偶数层是相反的另一个方向。子午线轮胎的胎体2帘线排列方向，象地球子午线一样，以轮轴为中心，从一个胎圈到另一个胎圈，经向排列。所述第四带束层6上方为胎冠7，所述胎体2胎肩一侧为胎侧10。

本发明提供了一种全钢子午线轮胎，如图1所示，该轮胎包括胎体2、内衬层1、带束层和补强层11；

胎体2；

内衬层1，设置于所述胎体2内侧；

带束层，设置于所述胎体2外侧，所述带束层用于箍紧所述胎体2；

带束层(belt ply)又称支撑层，硬缓冲层，稳定层。指在子午线轮胎和带束斜交轮胎的胎面基部下，沿胎面中心线圆周方向箍紧胎体2的材料层。它除了起缓和冲击的作用外，主要起箍紧胎体2的作用；对于子午线轮胎来说，它还是主要受力部件。故应采用高强力、高模量和小角度排列的帘线作其增强材料，同时覆以高定伸、高硬度胶料。带束层也有不同种类，其中常被提及的叫“零度带束层”。它特指沿着轮胎周向平行排列的帘布。带束层的主要作用，用通俗的说法解释就是箍紧轮胎。

补强层11，设置于所述内衬层1内部胎肩处，所述补强层11用于固定所述内衬层1胎肩。

本申请一些实施例中，所述带束层包括第一带束层3和第二带束层4；

第一带束层3设置于所述胎体2外侧，所述第一带束层3用于过渡所述胎体2到所述带束层；

第二带束层4设置于所述第一带束层3外侧。

本申请一些实施例中，所述带束层还包括第三带束层5和第四带束层6；

第三带束层5，设置于所述第二带束层4外侧，

第四带束层6，设置于所述第三带束层5外侧，所述第四带束层6用于保护所述带束层；

所述第二带束层4和所述第三带束层5均用于箍紧所述胎体2。

本申请一些实施例中，所述带束层的角度包括：

所述第一带束层3的角度为40-70度；

所述第二带束层4、所述第三带束层5和所述第四带束层6的角度均为15-25度。

本申请一些实施例中，所述补强层11为帘线补强层11，所述帘线补强层11的角度为15-30度。

本申请一些实施例中，所述内衬层1由气密层胶片和过渡层胶片复合组成。

本申请一些实施例中，所述第一带束层3、所述第二带束层4和所述胎体2之间形成有第一空腔。所述第一空腔内部填充有肩垫胶98。

本申请一些实施例中，所述第二带束层4和所述第三带束层5之间形成有第二空腔。所述第二空腔内部填充有垫胶8。

本申请一些实施例中，根据本申请的第一构思，改进了轮胎的带束层，所述带束层包括第一带束层3和第二带束层4，第一带束层3设置于所述胎体2外侧，所述第一带束层3用于过渡所述胎体2到所述带束层；第二带束层4设置于所述第一带束层3外侧，所述带束层还包括第三带束层5和第四带束层6，第三带束层5设置于所述第二带束层4外侧，第四带束层6设置于所述第三带束层5外侧，所述第四带束层6用于保护所述带束层；所述第二带束层4和所述第三带束层5均用于箍紧所述胎体2。

本申请一些实施例中，根据本申请的第二构思，改进了轮胎的补强层11和内衬层1，所述补强层11为帘线补强层11，所述帘线补强层11的角度为15-30度。所述内衬层1由气密层胶片和过渡层胶片复合组成。所述第一带束层3、所述第二带束层4和所述胎体2之间形成有第一空腔。所述第一空腔内部填充有肩垫胶98。所述第二带束层4和所述第三带束层5之间形成有第二空腔。所述第二空腔内部填充有垫胶8。增加一层束缚于胎肩部位的带角度的帘线补强层11，及内衬层1胶料在胎肩部位的优化，改善轮胎胎冠7肩部受力，提高胎冠7肩部的刚性。

如图1和图2所示，包括胎体2，所述胎体2内侧设置有内衬层1，所述胎体2外侧设置有第一带束层3，所述第一带束层3外侧设置有第二带束层4，所述第二带束层4外侧设置有第三带束层5，所述第三带束层5外侧设置有第四带束层6，所述内衬层1内部胎肩处设置有补强层11，所述第一带束层3、所述第二带束层4和所述胎体2形成有第一空腔，所述第一空腔内部填充有肩垫胶98。第一带束层3起到由胎体2到带束层的过渡作用，第二带束层4和第三带束层5均为工作层，第四带束层6主要起到保护的作用。所述第四带束层6上方为胎冠7，所述胎体2胎肩一侧为胎侧10。

通过应用以上技术方案，一种全钢子午线轮胎，该轮胎包括，胎体2；内衬层1，所述内衬层1设置于所述胎体2内侧；带束层，所述带束层设置于所述胎体2外侧，所述带束层用于箍紧所述胎体2；补强层11，所述补强层11设置于所述内衬层1内部胎肩处，所述补强层11用于固定所述内衬层1胎肩通过增加一层束缚于胎肩部位的带角度的帘线补强层11，第一空腔填充有肩垫胶98，第二空腔内填充有垫胶8。改善轮胎胎冠7肩部受力，提高胎冠7肩部刚性，避免出现沟裂、肩裂、露线问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种全钢子午线轮胎，其特征在于，包括：

胎体；

内衬层，设置于所述胎体内侧；

带束层，设置于所述胎体外侧，所述带束层用于箍紧所述胎体；

补强层，设置于所述内衬层内部胎肩处，所述补强层用于固定所述内衬层胎肩。

2.如权利要求1所述的一种全钢子午线轮胎，其特征在于，所述带束层包括：

第一带束层，设置于所述胎体外侧，所述第一带束层用于过渡所述胎体到所述带束层；

第二带束层，设置于所述第一带束层外侧。

3.如权利要求2所述的一种全钢子午线轮胎，其特征在于，所述带束层还包括：

第三带束层，设置于所述第二带束层外侧；

第四带束层，设置于所述第三带束层外侧，所述第四带束层用于保护所述带束层；

所述第二带束层和所述第三带束层均用于箍紧所述胎体。

4.如权利要求3所述的一种全钢子午线轮胎，其特征在于，所述带束层的角度包括：

所述第一带束层的角度为40-70度；

所述第二带束层、所述第三带束层和所述第四带束层的角度均为15-25度。

5.如权利要求1所述的一种全钢子午线轮胎，其特征在于，所述补强层为帘线补强层，所述帘线补强层的角度为15-30度。

6.如权利要求1所述的一种全钢子午线轮胎，其特征在于，所述内衬层由气密层胶片和过渡层胶片复合组成。

7.如权利要求4所述的一种全钢子午线轮胎，其特征在于，所述第一带束层、所述第二带束层和所述胎体之间形成有第一空腔。

8.如权利要求7所述的一种全钢子午线轮胎，其特征在于，所述第一空腔内部填充有肩垫胶。

9.如权利要求4所述的一种全钢子午线轮胎，其特征在于，所述第二带束层和所述第三带束层之间形成有第二空腔。

10.如权利要求9所述的一种全钢子午线轮胎，其特征在于，所述第二空腔内部填充有垫胶。

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