一种具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎，包括胎体，胎体由上至下依次分为胎冠区、胎肩区、胎侧区和胎圈区，胎体内设有胎体钢丝帘布层，胎体钢丝帘布层具有第一反包端，所述胎体钢丝帘布层的径向外侧贴附有胎体加强层，所述胎体加强层具有第二反包端，所述第二反包端与第一反包端之间存在径向高度差。本实用新型可以减小胎体帘线所受张力，分散胎体钢丝帘布层反包端的应力集中区域，使胎体钢丝帘布层反包端的剪切应变峰值下降，从而可以提高轮胎的承载能力和耐久能力，获得更大的经济效益和社会效益。
【专利说明】一种具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及全钢丝子午线轮胎【技术领域】，具体是一种具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的日益发展，车辆状况不断改善，载重汽车的载重量也不断上升，轮胎作为汽车的主要承重部件，其作用越来越重要。然而，在实际生活中，载重汽车的轮胎故障尤其是胎体破坏及子口部位开裂的故障时有发生，制约经济发展的同时也影响着人们的生命财产安全。
[0003]目前，市场上已有的全钢丝子午线轮胎，其结构均为只有一层胎体钢丝帘布层，且使用的是比较常见的钢丝帘线，当气压较大时，钢丝帘线所受的张力增大，容易造成胎体钢丝帘布层断裂；并且，在胎体钢丝帘布层反包部，胎体钢丝帘布层反包端与其内侧的胎体钢丝帘布层存在着方向相反的相对位移，即由于充气后胎圈钢丝存在“转动”，胎体钢丝帘布层反包端有“抽出”的趋势，导致该部位存在着严重的剪切变形，容易造成胎体钢丝帘布层反包端撕裂。而胎侧部位在轮胎滚动的过程中则受到一个周期性的屈挠变化，胎体钢丝帘线的疲劳强度直接影响着轮胎的使用寿命。
[0004]若使用较粗的钢丝帘线，由于钢丝帘线截面积的增大，虽然可以减小钢丝帘线的应力，但并不能有效减小胎体钢丝帘布层反包部的剪切变形，并且可能会有以下几种不利状况发生:一是较粗的钢丝帘线会使胎体的疲劳强度下降，从而降低轮胎的使用寿命；二是较粗的钢丝帘线意味着在钢丝帘线裁断处有较大的断面，由于断面处没有镀铜，所以较大的断面就会有较大的缺陷；三是即使将钢丝帘线密度增加到现行工艺可以达到的最大值，可能依然没有足够多的强度储备。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种能够有效减小胎体钢丝帘线所受的张力和胎体钢丝帘布层反包端的剪切变形的具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎。
[0006]本实用新型的技术方案为:
[0007]—种具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎，包括胎体，胎体由上至下依次分为胎冠区、胎肩区、胎侧区和胎圈区，胎体内设有胎体钢丝帘布层，胎圈区具有埋设其中的胎圈钢丝，胎体钢丝帘布层从胎圈钢丝径向内侧向外绕过胎圈钢丝底部再向上翻转，形成胎体钢丝帘布层反包部并具有第一反包端，所述胎体钢丝帘布层的径向外侧贴附有胎体加强层，所述胎体加强层从胎圈钢丝径向内侧向外绕过胎圈钢丝底部再向上翻转，形成胎体加强层反包部并具有第二反包端，所述第二反包端与第一反包端之间存在径向高度差。
[0008]所述的具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎，所述径向高度差在5毫米?50毫米之间。
[0009]所述的具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎，所述胎体加强层为具有钢丝帘线的涂胶结构。
[0010]所述的具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎，所述胎体加强层在胎冠区至少有一部分是不连续的，所述不连续的部分通过胶片连接。
[0011]所述的具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎，所述胎体加强层在胎冠区的中心轴两侧距离中心轴O?100毫米内是不连续的。
[0012]本实用新型在保持全钢丝子午线轮胎基本结构特征的基础上采用胎体加强层结构，胎体钢丝帘布层和胎体加强层可以使用较细的钢丝帘线，胎体钢丝帘布层和胎体加强层的反包高度存在一个高度差，可以在不牺牲疲劳强度、不放大裁断截面缺陷、不减小强度储备的前提下增大整个轮胎的充气压力，分散胎体钢丝帘布层反包端的应力集中区域，使胎体钢丝帘布层反包端的剪切应变峰值下降，从而可以提高轮胎的承载能力和耐久能力，获得更大的经济效益和社会效益。
[0013]优选地，胎体加强层在胎冠区至少有一部分是不连续的，不连续的部分通过胶片连接，从而可以利用胶片的厚度来控制胎冠区的胎体轮廓，以满足平衡轮廓的最佳设计。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型具体实施例的径向断面结构示意图；
[0015]图2是图1的A部放大图；
[0016]图3是现有的某规格全钢丝子午线轮胎在充气和加载工况下胎体钢丝帘线的受力曲线图。
【具体实施方式】
[0017]如图1、图2所示，一种具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎，包括胎体1，依轮胎径向断面结构，胎体I由上至下依次分为胎冠区2、胎肩区3、胎侧区4和胎圈区5，其中，胎肩区3、胎侧区4和胎圈区5各有一对，对称分布在断面对称轴(断面对称轴也即为胎冠区的中心轴)两侧。胎体I内设有胎体钢丝帘布层6，胎体钢丝帘布层6沿着胎体I 一侧的胎圈区5跨过胎侧区4、胎肩区3和胎冠区2环状地延伸到另一侧的胎圈区5。胎圈区5具有埋设其中的胎圈钢丝7，胎体钢丝帘布层6从胎圈钢丝7径向内侧向外绕过胎圈钢丝7底部再向上翻转，形成胎体钢丝帘布层反包部并具有第一反包端61。
[0018]胎体钢丝帘布层6的径向外侧贴附有胎体加强层8，胎体加强层8从胎圈钢丝7径向内侧向外绕过胎圈钢丝7底部再向上翻转，形成胎体加强层反包部并具有第二反包端81。第二反包端81的径向高度与第一反包端61的径向高度之间存在一个5毫米?50毫米的高度差，图1所示为胎体加强层8的反包高度高于胎体钢丝帘布层6的反包高度，也可以使胎体钢丝帘布层6的反包高度高于胎体加强层8的反包高度。胎体加强层8采用具有钢丝帘线的涂胶结构，胎体加强层8的钢丝帘线与胎体钢丝帘布层6的钢丝帘线具有相同或类似的拉伸力学性能。贴加胎体加强层8后，胎体钢丝帘布层6和胎体加强层8共同承受轮胎的充气压力，所以可以使用较细的钢丝帘线。
[0019]采用上述结构，具有以下优点:
[0020]其一，由于胎体钢丝帘布层6和胎体加强层8共同承受充气压力，使得轮胎有足够大的强度储备，并且胎体钢丝帘布层6和胎体加强层8所受的张力与未贴加胎体加强层8时胎体钢丝帘布层6所受的张力相比大为减小，此时，在单位宽度胎体钢丝帘布层6上钢丝帘线数量不变的情况下，可以使用较细的钢丝帘线，比如单丝直径在0.22毫米以下或者更细的钢丝帘线代替原有钢丝帘线。这样，钢丝帘线部分的成本不会显著上升，胎体的疲劳强度会增大，并且使用较细的钢丝帘线意味着钢丝帘线的密度会比较稀疏，从而可以降低生产工艺上的难度。并且较细的钢丝帘线有较小的裁断截面，缺陷更小。
[0021]其二、由于具有胎体加强层8并且胎体加强层8和胎体钢丝帘布层6的反包端的径向高度之间存在一个高度差，胎体钢丝帘布层反包端即第一反包端61与胎体加强层8之间方向相反的相对位移会减小，胎体钢丝帘布层反包端的“抽出”趋势也会减小，分散了胎体钢丝帘布层反包部的应力集中趋势，使原有胎体钢丝帘布层反包端的剪切变形分布在新结构的胎体钢丝帘布层反包端(即第一反包端61)和胎体加强层反包端(即第二反包端81)，从而可以显著减小该区域的剪切应变的峰值，使轮胎子口部位的耐久性能提高。
[0022]由上述可知，本实用新型在保持全钢丝子午线轮胎基本结构特征(子午线轮胎基本结构特征为钢丝帘线沿着子午线方向铺设，不能与子午线方向有交叉，本实用新型胎体加强层的钢丝帘线的铺设遵循该原则)的基础上采用胎体加强层结构，胎体钢丝帘布层和胎体加强层可以使用较细的钢丝帘线，胎体钢丝帘布层和胎体加强层的反包高度存在一个高度差，可以在不牺牲疲劳强度、不放大裁断截面缺陷、不减小强度储备的前提下增大整个轮胎的充气压力，分散胎体钢丝帘布层反包端的应力集中区域，使胎体钢丝帘布层反包端的剪切应变峰值应力下降，从而可以提高轮胎的承载能力和耐久能力，获得更大的经济效益和社会效益。
[0023]此外，如图3所示，为利用有限元分析得到的某规格全钢丝子午线轮胎在充气和加载工况下胎体钢丝帘布层6的钢丝帘线(以下简称钢丝帘线)的受力曲线图。横坐标表示沿着钢丝帘线路径到断面对称轴的距离，纵坐标表示钢丝帘线所受张力。可以看到，在O?100毫米的范围内也即胎冠区2，钢丝帘线受力较小，约为最大值的一半，说明该部位胎体钢丝帘布层6的强度储备足够多，不需要再贴加胎体加强层8。而在胎侧区4尤其是胎圈区5，钢丝帘线受力较大，贴加胎体加强层8可以显著提高该部位的承载能力，从而提高整个轮胎的承载能力。因此，在原有胎体结构的基础上，可以在胎圈区5、胎侧区4、胎肩区3以及部分胎冠区2的胎体钢丝帘布层6上贴加胎体加强层8，而在胎冠区2中心附近，在胎体加强层8不连续的部位，贴加一层胶片9，从而可以利用胶片9的厚度来控制胎冠区2的胎体轮廓，以满足平衡轮廓的最佳设计。
[0024]以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎，包括胎体，胎体由上至下依次分为胎冠区、胎肩区、胎侧区和胎圈区，胎体内设有胎体钢丝帘布层，胎圈区具有埋设其中的胎圈钢丝，胎体钢丝帘布层从胎圈钢丝径向内侧向外绕过胎圈钢丝底部再向上翻转，形成胎体钢丝帘布层反包部并具有第一反包端， 其特征在于:所述胎体钢丝帘布层的径向外侧贴附有胎体加强层，所述胎体加强层从胎圈钢丝径向内侧向外绕过胎圈钢丝底部再向上翻转，形成胎体加强层反包部并具有第二反包端，所述第二反包端与第一反包端之间存在径向高度差。
2.根据权利要求1所述的具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎，其特征在于:所述径向高度差在5毫米?50毫米之间。
3.根据权利要求1所述的具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎，其特征在于:所述胎体加强层为具有钢丝帘线的涂胶结构。
4.根据权利要求1所述的具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎，其特征在于:所述胎体加强层在胎冠区至少有一部分是不连续的，所述不连续的部分通过胶片连接。
5.根据权利要求4所述的具有胎体加强层的全钢丝子午线轮胎，其特征在于:所述胎体加强层在胎冠区的中心轴两侧距离中心轴O?100毫米内是不连续的。
【文档编号】B60C9/10GK203611657SQ201320836962
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】李双龙, 张劲, 王传甲 申请人:李双龙, 张劲, 王传甲