重载用宽幅轮胎的制作方法

本发明涉及一种重载用宽幅轮胎。具体讲，就是涉及一种增加接地中心部的接地长度并提高带束层边缘耐久性的重载用宽幅轮胎。

背景技术

重载用轮胎使用由单轮形式代替多轮形式车用轮胎的宽幅轮胎(uss：ultrasupersingle)。随着轮胎向宽幅化发展，存在接地形状(footprintshape)变得不稳定，从而导致轮胎的性能下降的问题。即，如图1所示，对于重载用轮胎来说，胎面接地的中心部c出现凹陷现象，胎肩侧接地长度sfl增加，由此导致调整的稳定性、带束层耐久性下降及产生异常磨损等问题。特别是，因接地中心部的刚性下降而导致出现鼓包现象；因胎面部的空气分担率增加而导致发生带束层事故。

为了解决上述问题，科研人员研发出了一种增加胎面中心部的接地长度并减少胎肩侧接地长度的技术。即，如韩国公开专利公报第10-2011-0049422号中所记载：向胎面中心部插入橡胶垫(rubbersheet)的技术；增加胎面中心部的橡胶厚度的技术；向轮胎的胎面部分插入无限线圈(infinitecoil)的技术；向胎面中央部分插入波形带束层(wavedbelt)的技术。

另外，如图2所示，现有螺旋形线圈带束层13作为第3层位于胎体c上，形成5层带束层(4带束层+s带束层)10结构。如图3中(a)所示，螺旋形线圈带束层13作为一种在带束层贴合鼓(beltdrum)13a上连续缠绕一股钢丝13b结构的带束层，与加工成图3中(b)所示片状的带有钢丝截断结构的片状带束层23区分开来。

但是，向胎面的中心部插入胶皮的技术会过度增加轮胎的重量，导致发热过度，使轮胎的耐久性下降，存在其收效甚微的问题。同时，增加胎面中心部的橡胶厚度的技术，会增加轮胎的重量，也存在其收效甚微的问题。

另外，向轮胎的胎面部分插入螺旋形线圈的技术，也存在其收效甚微的问题。根据具有图2所示的螺旋形线圈带束层的结构，虽然提升了带束层的耐久性和接地形状，但是随着气压分担率的增加，会出现带束层整体的耐久性下降的问题。根据具有图2所示的螺旋形线圈带束层的结构，虽然为5层带束层结构，但是实际上，对于带束层的边缘来说，它与4层带束层结构没有差异，因此存在危险度反而增大的问题。

另外，在轮胎的带束层上再加一层波形带束层的技术，会使波形带束层在行驶过程中产生不必要的移动，从而导致轮胎的耐久性下降。

【先行技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)韩国公开专利公报第10-2011-0049422号(公开日期：2011年5月12日)

发明详述

所要解决的技术问题

本发明就是为解决上述问题而研发的。本发明的目的在于，提供一种重载用宽幅轮胎，采用4层带束层结构并改变螺旋形线圈的叠加顺序，通过增加宽度的宽幅螺旋形线圈带束层及加宽带束层进一步增加接地中心部的接地长度，进一步提升带束层边缘的耐久性。

解决技术问题的方法

为了完成本发明所要解决的技术课题，依据本发明的重载用宽幅轮胎，其特征在于，包括：与路面接触的胎面；构成轮胎骨架的胎体；配置在胎面与胎体之间的带束层，带束层由从胎体到胎面依次叠加的第1带束层至第4带束层构成，第1带束层包括加宽带束层，第2带束层为宽幅螺旋形线圈带束层。

如果将s1视为第3带束层边缘与宽幅螺旋形线圈带束层(第2带束层)边缘之间的段差，将s2视为宽幅螺旋形线圈带束层(第2带束层)边缘与加宽带束层边缘之间的段差，将ebw视为加宽带束层的宽度，满足以下范围：7.5mm<s1<15mm，20mm<s2，20mm<ebw。

第1带束层的第1主带束层的边缘部倾斜角度在50度±5度的范围内，宽幅螺旋形线圈带束层(第2带束层)的边缘部倾斜角度为0度，第3带束层的边缘部及第4带束层的边缘部倾斜角度分别在18度±5度的范围内。

加宽带束层的倾斜角度与第1带束层的第1主带束层的边缘部倾斜角度不同，加宽带束层的倾斜角度在10度±5度的范围内。

发明效果

如上所述，依据本发明的重载用宽幅轮胎，采用4层带束层结构并改变螺旋形线圈的叠加顺序，通过增加宽度的宽幅螺旋形线圈带束层及加宽带束层，防止重量过度增加、发热过度及耐久性下降，进一步增加接地中心部的接地长度，并提升带束层边缘的耐久性。

附图说明

图1是表示由现有重载用轮胎的宽幅化产生的接地形状与屈曲形状示意图；

图2是概略表示现有螺旋形线圈带束层作为第3层形成5层带束层(4带束层+s带束层)结构轮胎的示意图；

图3中(a)是表示图2所示螺旋形线圈带束层的模拟图，图3中(b)是表示现有片状带束层的模拟图；

图4是概略表示具有依据本发明实施例的宽幅螺旋形线圈带束层和加宽带束层的带束层结构轮胎的示意图；

图5通过截面表示对图4所示带束层叠层结构进行说明的胎面一侧的示意图；

图6是对图5所示宽幅螺旋形线圈带束层进行说明的说明图；

图7是针对改变图2所示带束层结构(现有技术)及其螺旋形线圈带束层位置形成的变形带束层结构将剪切变形(shearstrain)分布进行比较的对比表；

图8是将图2所示带束层结构(现有技术)和图4所示带束层结构(本发明)的带束层间剪切变形分布进行比较的对比表；

图9是将图2所示带束层结构(现有技术)和图4所示带束层结构(本发明)的接地形状进行比较的对比表。

附图标记说明

100：重载用宽幅轮胎110：胎面

120：胎体130：带束层

131：第1带束层131a：第1主带束层

131b：加宽带束层132：宽幅螺旋形线圈带束层(第2带束层)

133：第3带束层134：第4带束层

s1：第3带束层边缘与宽幅螺旋形线圈带束层边缘的段差

s2：宽幅螺旋形线圈带束层边缘与加宽带束层边缘的段差

ebw：加宽带束层的宽度tw/2：胎面的半幅

具体实施方式

下面，将参照附图对本发明的理想实施例进行详细说明，其目的在于，让具有本发明所属技术领域普通技术知识的技术人员能够很容易地实施本发明，并不意味着因此而限定本发明的技术思想及范畴。

图4是概略表示具有依据本发明实施例的宽幅螺旋形线圈带束层和加宽带束层的带束层结构轮胎的示意图，图5通过截面表示对图4所示带束层叠层结构进行说明的胎面一侧的示意图。

参照图4及图5可知，依据本发明实施例的重载用宽幅轮胎100，包括：与路面接触的胎面110；构成轮胎骨架的胎体120；配置在胎面110与胎体120之间的带束层130。

胎面110作为与地面(路面)接触的部分，由橡胶材料构成。

胎体120由强度较高的合成纤维构成的多张帘布重叠而形成，其构成轮胎的骨架。

带束层130配置在胎面110与胎体120之间，从胎体120到胎面110依次配置第1带束层131、第2带束层132、第3带束层133、第4带束层134。第1带束层131由第1主带束层131a和加宽带束层131b(extendedbelt)构成，第2带束层132由宽幅螺旋形线圈带束层(wsc,widespiral-coilbelt)构成。

加宽带束层131b采用与第1主带束层131a相同或类似的材料，是在第1主带束层131a的基础上仅延续幅度而加长的带束层。如图6所示，对于宽幅螺旋形线圈带束层wsc来说，当将带束层利用螺旋形线圈制造时(参照图3中a)，下层的带束层(第1带束层)需要对上层的螺旋形线圈进行支撑，因此需要存在一定的段差。如上所述，其幅度比下层的带束层(第1主带束层)更宽的为宽幅螺旋形线圈带束层wsc，为确保下层的带束层对上层的螺旋形线圈进行支撑而将幅度增加的部分称为“加宽带束层(extendbelt)”。

在图5中，将s1定义为第3带束层133边缘与宽幅螺旋形线圈带束层(第2带束层)132边缘的段差，将s2定义为宽幅螺旋形线圈带束层(第2带束层)132边缘与加宽带束层(131b)边缘的段差，将ebw定义为加宽带束层131b的宽度，其数值范围满足以下条件：7.5mm<s1<15mm，20mm<s2，20mm<ebw。tw/2表示胎面的半幅(halftreadwidth)。

第1带束层131的第1主带束层131a边缘部倾斜角度在50度±5度范围内，宽幅螺旋形线圈带束层(第2带束层)132的边缘部倾斜角度为0度，第3带束层133的边缘部及第4带束层134的边缘部倾斜角度分别在18度±5度范围内。

加宽带束层131b的倾斜角度与第1带束层131的第1主带束层131a边缘部倾斜角度不同，加宽带束层131b的倾斜角度在10度±5度范围内。

图7是针对改变图2所示带束层结构(现有技术)及其螺旋形线圈带束层位置形成的变形带束层结构通过计算分析将剪切变形(shearstrain)分布进行比较的对比表。图7中表示了存在内压时和存在负荷时带束层边缘产生的剪切变形。

变形1是螺旋形线圈带束层13作为第1层位于胎体c上形成的5层带束层(4带束层+s带束层)结构，变形2是螺旋形线圈带束层13作为第2层位于胎体c上形成的5层带束层(4带束层+s带束层)结构，变形3是螺旋形线圈带束层13作为第4层位于胎体c上形成的5层带束层(4带束层+s带束层)结构，变形4是螺旋形线圈带束层13作为第5层位于胎体c上形成的5层带束层(4带束层+s带束层)结构。如图所示，带束层边缘产生的剪切变形(iss：interlaminarshearstrain)随叠层顺序不同而产生的变化并不大。

图8是将图2所示带束层结构(现有技术)和图4所示带束层结构(本发明)的带束层间剪切变形分布通过计算分析进行比较的对比表，图9是将图2所示带束层结构(现有技术)和图4所示带束层结构(本发明)的接地形状通过计算分析进行比较的对比表。在图8及图9中表示了以下述参数的带束层结构进行实验的结果。即，本发明实施例的s1为10mm，s2为10mm，ebw为10mm，第1带束层131的第1主带束层131a边缘部倾斜角度为50度，宽幅螺旋形线圈带束层(第2带束层)132的边缘部倾斜角度为0度，第3带束层133的边缘部及第4带束层134的边缘部倾斜角度分别为18度，加宽带束层131b的倾斜角度为10度(参照图5)。

如图8所示，与现有实施例(图2)的结构相比，本发明实施例(图4)的结构在带束层边缘产生的剪切变形减少了77％左右。由此，如图7所示，现有带束层边缘产生的剪切变形在本发明的实施例中几乎没有发生。

另外，如图9所示，与依据现有技术的实施例相比，在本发明的实施例中，减少了胎肩侧的接地长度。另外，如果通过实际制造宽幅轮胎进行实验，就会发现本发明轮胎结构的接地长度比计算分析增加许多。在这种情况下，如果采用本发明的结构，就能够使胎肩侧的接地长度达到最小化。

在上述说明中，参照附图列举的实施例对本发明进行了说明，但是，这只是进行举例说明。通过上述说明内容，具有本发明所属技术领域普通技术知识的技术人员完全能够进行多种变形及实施同等的实施例。因此，本发明真正的技术保护范围必须依据权利要求书中的技术思想确定。