一种缺气保用轮胎的制作方法

1.本发明涉及半钢子午线轿车轮胎设计领域，具体涉及一种缺气保用轮胎。


背景技术：

2.目前市场上轮胎的类型，主要有普通类型的轮胎和缺气保用轮胎。普通类型的轿车轮胎虽然具有一定的舒适性，但是安全性存在一定的风险。
3.普通轮胎一旦漏气，车辆就不能继续前行，而且司机不好掌控方向盘，容易出现安全事故；而缺气保用轮胎虽然大大提高了车辆的安全性，但是轮胎使用过程中舒适性较差，不能完全满足目前市场上的大部分的轿车使用。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中缺气保用轮胎使用过程中舒适性较差的问题，本发明提供了一款在低气压情况下的轮胎，既能满足安全性能，让车辆继续行驶，而且还具备一定的舒适性，适合大部分车辆使用。
5.本发明所采取的技术方案是：一种缺气保用轮胎，其特征在于：该轮胎包括沿轮胎周向延伸而呈环状的胎冠部、位于胎冠部两侧的胎肩部，以及胎肩部下侧的胎侧部和配置在所述胎侧部的轮胎径向内侧的一对胎圈部，一对胎圈部之间铺设有1-2层纤维帘布层，所述纤维帘布层的两端分别从轮胎内侧绕过钢丝圈向外侧卷起，所述一对胎圈部的钢丝圈的上周侧配置有三角形状的胶条，所述一对胎圈部之间的区域配置有防漏气层，所述胎冠部的下面与纤维帘布层之间配置有多层钢丝帘布层，所述胎肩部和胎侧部的纤维帘布层与防漏气层之间配置有截面为特殊结构的加强层。
6.作为优化，所述该加强层设于胎肩附近的防漏气层内侧分别向胎冠部、胎侧部延伸并逐渐缩减厚度。
7.作为优化，所述加强层的胶料硬度大于胎侧胶的硬度。
8.作为优化，在纤维帘布层靠外侧且在轮胎截面高度sh的15％～70％的范围中敷贴加强层，所述加强层的宽度大于等于轮胎截面高度的55％，起到支撑作用，体现了低气压下的安全性能。
9.作为优化，所述加强层的最大厚度为4mm～6mm，且等于整个胎侧部厚度的45%-55%；比正常缺气保用轮胎厚度薄，比缺气保用轮胎舒适性好；所述加强层的两端厚度为0.8-1.2mm；作为优化，所述加强层由胎肩部往胎冠部厚度缩减的幅度大于加强层由胎肩部往胎侧部厚度缩减的幅度；在胎肩部能实现有效地缓冲变形能力，确保轮胎的舒适性能，在胎圈部起到支撑作用，提供轮胎的安全性能。
10.作为优化，所述加强层的橡胶组合物在60℃下的tanδ 为0.060～0.080，体现轮胎生热低的性能；在20℃下的硬度为70～78邵氏硬度，体现了支撑性。
11.所述加强层作为安全舒适轮胎中最关键的部件，起着至关重要的作用。特殊形状的环形橡胶加强层配方性能需求一般为高定伸、高模量、低生热、优异的屈挠性能和耐高温性能。
12.作为优化，构成三角形状的填充胶条的橡胶组合物在60℃下的tanδ为 0.220～0.350，在20℃下的硬度为75-85邵氏硬度。
13.作为优化，所述加强层由在轮胎径向上相连的内周部分和外周部分构成，构成所述外周部分的橡胶组合物在20℃下的硬度比构成内周部分的橡胶组合物在20℃下的硬度小。由此能够进一步改善通常行驶时的乘坐舒适度。
14.作为优化，所述加强层由胎肩部分别向胎冠部、胎侧部延伸并逐渐缩减厚度，如此当轮胎低气压行驶时，在胎肩部能实现有效地支撑强度，满足高负载行驶的耐久性；从而胎肩部往胎冠部区域、胎肩部往胎侧部区域厚度逐渐缩减，均能产生逐渐缩减的缓冲强度，行驶时发挥足够的缓冲变形能力，确保轮胎的舒适性能。
15.作为优化，加强层采用的是天然橡胶和稀土顺丁橡胶按照一定的比例搭配，确保加强层的耐屈挠性能（轮胎的舒适性）和低生热性能。
16.作为优化，在加强层配方中加入了抗硫化返原剂pk900，它补偿胶料的硫磺交联的多硫键，保持交联密度，从而提高胶料的耐热老化性能，降低胶料的动态生热，提高轮胎的耐久性能。
17.作为优化，加强层配方包括天然橡胶、稀土顺丁橡胶、炭黑、活化剂、促进剂、抗硫化返原剂。
18.配方采用的是天然橡胶和稀土顺丁橡胶按照一定的比例搭配，由于稀土顺丁胶和天然胶分子链柔顺，保证了加强层的耐屈挠性能（轮胎的舒适性）和降低生热性能；炭黑采用高结构快压出炭黑n550，不仅可以保证胶料的物理机械性能，同时由于其挤出工艺性能优良，可以保证填充胶的工艺稳定性性能，保证加强层胶条尺寸的稳定性，并且也降低了胶料的生热性能。在加强层胶料配方中加入适量氧化锌，可以提高该硫化胶的耐高温性能和导热性。为了保证加强层胶料的耐老化性能，在配方中加入了抗硫化返原剂pk900，它以热稳定性较好的碳、碳交联键补偿胶料因返原而损失的硫磺交联的多硫键，保持交联密度，从而使填充胶的物理机械性能保持不变，从而提高填充胶料的耐热老化性能，降低胶料的动态生热，提高轮胎的耐久性能。
19.采用上述技术方案后，本发明提供的一种缺气保用轮胎，在轮胎侧部增加了一种加强层，其中，所述加强层为高硬度的橡胶材质，胎侧胶为低硬度的橡胶材质，所述加强层由胎肩部分别向胎冠部、胎侧部延伸并逐渐缩减厚度，可实现以下功效：1、本发明在低压情况下使用时能有效发挥加强层的缓冲曲挠变形，有效避免轮胎的加强层与内侧的防漏气层发生脱层破坏的现象，不影响轮胎的滚动阻力，提升轮胎的耐久性能。
20.2、所述加强层的胶料硬度大于胎侧胶的胶料硬度，加强层与胎侧部的胶料硬度之差为7～10度，可以确保轮胎具有良好的支撑刚性，避免轮胎在低气压行驶时发生脱圈的现象，确保轮胎安全性，可以确保胎侧部具有良好的支撑刚性，避免轮胎在低气压行驶时发生防漏气层磨损的现象，从而提升轮胎的耐久性。
21.3、所述加强层由胎肩部分别向胎冠部、胎侧部延伸并逐渐缩减厚度，如当轮胎低
气压行驶时，在胎肩部能实现有效地支撑强度，满足高负载行驶的耐久性，从而胎肩部往胎冠部区域、胎肩部往胎侧部区域均能产生逐渐缩减的缓冲强度，行驶时发挥足够的缓冲变形能力，确保轮胎的舒适性能。
22.4、通过安装有测试轮胎的车辆，在测试前对轮胎放气至0.5kpa并继续行驶，较佳实例可达到低气压状态下以60km/h速度行驶50km，轮胎无损坏。通过采用驾驶员的感官评价轮胎的舒适性，最后通过轮胎行驶里程来评价轮胎的耐久性，实施例的舒适性、耐久性能均优于市场上的其它轮胎。
附图说明
23.图1为本发明的截面图示意图；图2是加强层的截面图。
24.其中，1、胎冠部，2、胎肩部，3、胎侧部，4、胎圈部，5、纤维帘布层，6、钢丝圈，7、三角形状的填充胶条，8、防漏气层，9、钢丝帘布层，10、纤维帘布缓冲层，11、胎面橡胶层，12、加强层，13、胎侧橡胶层， 14、轮辋缓冲橡胶层， 1201、外周部分，1202、内周部分。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.如图1所示的缺气保用轮胎，包括沿轮胎周向延伸而呈环状的胎冠部1，配置在该胎冠部1的两侧的一对胎肩部2和胎肩部2往下的胎侧部3，以及配置在胎侧部3的轮胎径向内侧的一对胎圈部4。在一对胎圈部4之间架设有至少1-2层纤维帘布层5。该纤维帘布层5包含沿轮胎径向方向的多根纤维帘线组成。纤维帘布层5在配置于各胎圈部4的有型的钢丝圈6 周围从轮胎内侧向外侧卷起。作为纤维帘布层5的纤维帘线，优选使用有机纤维帘线。在两侧有型的钢丝圈6的上侧配置有截面为三角形状的填充胶条7。另外在各胎圈部4之间的区域配置有防漏气层8。
28.另一方面，在胎冠部1和纤维帘布层5的之间埋设有多层钢丝帘布层9。 这些钢丝帘布层9包含相对于轮胎周向倾斜一定角度的多根钢丝帘线，且钢丝帘线配置成在层间相互交叉。在钢丝帘布层9中，钢丝帘线相对于轮胎周向的倾斜角度设定为例如20
°
～35
°
的范围。在钢丝帘布层9的外周侧配置有以相对于轮胎周向 在5
°
以下的角度排列纤维帘线而成的至少1层纤维帘布缓冲层10。纤维帘布缓冲层 10优选为将长条材料沿轮胎周向连续地卷绕而成的无接缝构造，所述长条材料是将至少1根纤维帘线排布整齐并被覆贴橡胶而成的。另外纤维帘布缓冲层10可以配置成覆盖钢丝帘布层9的宽度方向的整个区域。作为纤维帘
布缓冲层10的纤维帘线，优先使用尼龙和/或芳族聚酰胺等的有机纤维帘线。进而在胎冠部1中的钢丝帘布层9以及纤维帘布缓冲层10的外侧配置有胎面橡胶层11。在胎侧部3中的纤维帘布层5与防漏气层8之间，配置有用于使安全舒适轮胎正常行驶能够实现的截面为特殊形状的加强层12。在胎侧部3中的纤维帘布层5的外侧配置有胎侧橡胶层13。在胎圈部4中的纤维帘布层5的外侧配置有轮辋缓冲橡胶层14。
29.此外，所述加强层12由胎肩部2分别向胎冠部1、胎侧部3延伸并逐渐缩减厚度。如此当轮胎低气压行驶时，在胎肩部2能实现有效地支撑强度，满足高负载行驶的耐久性，从而胎肩部2往胎冠部1区域、胎肩部2往胎侧部3区域均能产生逐渐缩减的缓冲强度，行驶时发挥足够的缓冲变形能力，确保轮胎的舒适性能。加强层12的厚度a在胎侧部3中心位置b最大，且所述加强层12由胎肩部2往胎冠部1厚度缩减的幅度大于加强层12由胎肩部2往胎侧部3厚度缩减的幅度，即：在距离胎肩部中心相同弧长的胎冠部1或胎侧部3的位置，胎冠部1处的加强层12厚度小于胎侧部3处的加强层厚度。如此，在胎侧部3采用较小的厚度缩减幅度可确保本发明的胎侧支撑力，确保轮胎行驶的耐久性能，同时在胎冠部1采用较大的厚度缩减幅度，可避免过分增强胎冠部1的强度，产生轮胎行驶的舒适性下降的趋势。为进一步确保轮胎的舒适性能，所述加强层12的尾端越过帘布层翻卷端点的径向距离为5～ 10mm，加强层12的尾端越过帘布层翻卷端点的径向距离过小时，无法有效支撑车辆的高负载需求，导致轮胎行驶耐久性下降的趋势；加强层12的尾端越过帘布层翻卷端点的径向距离过大时，将会使轮胎的胎侧部3强度过分增强，导致轮胎的行驶舒适性下降。加强层12的胶料硬度大于胎侧部3的胶料硬度，且加强层12与胎侧部3的胶料硬度之差为7～10，可以确保胎圈部4具有良好的支撑刚性，避免轮胎在低气压行驶时发生脱圈的现象，从而提升轮胎的耐久性。
30.在上述安全舒适轮胎中，构成加强层12的橡胶组合物在60℃下 的tanδ为0.060～0.080，在20℃下的硬度为70-78邵氏硬度即可。若加强层12的橡胶组合物的tanδ过小，则不利于成本控制和物性的均衡，相反若过大，则安全舒适轮胎行驶时的耐久性会下降。若加强层12的橡胶组合物过软，则安全舒适轮胎行驶时的耐久性会下降，相反若过硬，则通常行驶时的乘坐舒适度会下降。
31.在上述安全舒适轮胎中，构成加强层12的配方设计一般采用高硫、高促的硫化体系，以获得较高的定伸强度及模量，就要考虑导致胶料的焦烧时间和硫化速度快以及胶料的加工性能。
32.另外构成三角形状的填充胶条7的橡胶组合物在60℃下的tanδ为0.220～0.350， 构成三角形状的填充胶条7的橡胶组合物在20℃下的硬度为75～85邵氏硬度即可。若三角形状的填充胶条7的橡胶组合物的tanδ过小，则不利于成本控制和物性的均衡，相反若过大，则安全舒适轮胎行驶时的耐久性会下降。若三角形状的填充胶条7的橡胶组合物过软，则安全舒适轮胎行驶时的耐久性会下降，相反若过硬，则通常行驶时的乘坐舒适度会下降。
33.通过如上述那样根据需要以物理性质不同的多种橡胶组合物构成加强层12（即分为外周部分1201和内周部分1202），将距胎圈部4远的一侧的部分（外周部分1201）设为相对较软，能够进一步改善通常行驶时的乘坐舒适度。
34.图2为加强层12的尺寸图，加强层12的形状为多边形，图2中提供了4种样式，但是不局限于这4种样式。其中样式1和样式2为单胶结构，样式3和样式4为双胶结构。加强层主
要尺寸为：宽度l：根据不同规格设计不同宽度；厚度h：从产品性能和成本考虑，此处的厚度为4mm～6mm为最佳；宽度l1：l1=(0.4-0.5)*l；宽度l2：l2=0.25*l；软胶硬度：软胶部分对应图1中的外周部分1201，硬度为68-75邵氏硬度；硬胶硬度：硬胶部分对应图1中的内周部分1202，硬度为75-80邵氏硬度；边缘厚度统一为h=0.8-1.2mm。
35.加强层12采用的是天然橡胶和稀土顺丁橡胶按照一定的比例搭配，由于稀土顺丁胶和天然胶分子链柔顺，保证了加强层的耐屈挠性能（轮胎的舒适性）和降低生热性能；炭黑采用高结构快压出炭黑n550，不仅可以保证胶料的物理机械性能，同时由于其挤出工艺性能优良，可以保证填充胶的工艺稳定性性能，保证加强层胶条尺寸的稳定性，并且也降低了胶料的生热性能。在加强层胶料配方中加入适量氧化锌，可以提高该硫化胶的耐高温性能和导热性。为了保证加强层胶料的耐老化性能，在配方中加入了抗硫化返原剂pk900，它以热稳定性较好的碳、碳交联键补偿胶料因返原而损失的硫磺交联的多硫键，保持交联密度，从而使填充胶的物理机械性能保持不变，从而提高填充胶料的耐热老化性能，降低胶料的动态生热，提高轮胎的耐久性能。
36.上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。