專利名稱：節(jié)能耗輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
輪胎是由橡膠和簾線制成的不同品種和規(guī)格的產(chǎn)品，由于輪胎結(jié)構(gòu)的不同，在使用性能上存在不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型“節(jié)能耗輪胎”是在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)輪胎使用性能的基礎(chǔ)上，局部增加和減少簾布層中的簾線，使輪胎既保持了現(xiàn)有的使用性能，又彌補(bǔ)了現(xiàn)有輪胎在使用性能上的不足，使輪胎更適應(yīng)車輛在高等級(jí)路面的高速和高溫下行駛，提高了輪胎的使用壽命和翻新率，可制成不同品種和規(guī)格尺寸的機(jī)動(dòng)車輛輪胎。
背景技術(shù)：
目前，輪胎從結(jié)構(gòu)上分為兩種一種是普通輪胎(斜交結(jié)構(gòu)輪胎)，它的胎體由多層簾線呈一定角度相互交叉排列，故稱斜交結(jié)構(gòu)輪胎。在使用性能方面的優(yōu)點(diǎn)是胎體堅(jiān)固，胎側(cè)較厚而不易損壞，車輛在行駛中的轉(zhuǎn)向性能和穩(wěn)定性能好。缺點(diǎn)是輪冠(胎面)的耐扎和耐磨及抗硬傷性能差，因胎側(cè)較厚而導(dǎo)致剛性(剛度)高，緩沖和減震性能差，同時(shí)因胎體多層交叉的簾線組成，輪胎在負(fù)荷滾動(dòng)中，由于胎體的曲撓變形及簾線交叉造成簾線的相互剪切而產(chǎn)生的熱量多，因胎體較厚而散熱性能差，使輪胎在負(fù)荷滾動(dòng)中滾動(dòng)阻力的增加，燃料消耗也多，不耐高速和高溫下行駛，生產(chǎn)中用的材料和能源消耗也多。另一種是子午結(jié)構(gòu)輪胎，子午輪胎簾布層中的緯線與斷面中心線呈90度角排列，好象地球儀上的子午線一樣，因此在習(xí)慣上稱為子午結(jié)構(gòu)輪胎。子午輪胎從材料上又分為化纖輪胎和全鋼絲輪胎，化纖輪胎是指輪胎簾線中的緯線以人造纖維為輪胎的基礎(chǔ)簾布層，輪冠<胎面>的輔助層簾布由鋼絲順同一方向纏繞成的鋼絲帶形圈，簾布層的層數(shù)根據(jù)輪胎的用途和規(guī)格來確定(例為錦湖牌165/70R1379T由兩層尼龍線為緯線構(gòu)成輪胎的基礎(chǔ)簾布層，由兩層鋼絲帶形圈為輔助簾布層)。全鋼絲子午輪胎是指以鋼絲為經(jīng)，緯簾線構(gòu)成一層基礎(chǔ)簾布層，輪冠的輔助層由鋼絲繩組成的帶束層，帶束層的層數(shù)根據(jù)輪胎的用途和規(guī)格確定。子午輪胎的特點(diǎn)是輪胎的斷面寬度大于斷面的高度，胎冠斷面大于普通輪胎，弧度低于普通輪胎，輪胎滾動(dòng)中的接地面積大，接地面的單位壓力小。使用性能上的優(yōu)點(diǎn)是耐扎、耐磨及抗硬傷性能高于普通輪胎，有較高的行駛里程，有良好的抓著性能和越野性能，牽引性能比普通輪胎更為優(yōu)越，車輛行駛中的周向滑移小。與同層級(jí)的普通輪胎相比較，有較薄的胎體及滾動(dòng)中簾線之間不存在相互的剪切，所以生熱少，而散熱快，滾動(dòng)阻力小，適于高速和高溫下行駛。因子午輪胎胎側(cè)薄，滾動(dòng)中變形大，有很好的緩沖和減震性能，提高了乘坐的舒適性和降低了車輛機(jī)件的損壞，由于子午輪胎的耐扎，耐磨及抗硬傷性能大于普通輪胎，所以有良好的安全性能，并延長(zhǎng)了輪胎的使用壽命和提高了輪胎的翻新率。它的缺點(diǎn)是在使用性能方面與普通輪胎相比，子午輪胎的胎側(cè)薄，剛性胝，滾動(dòng)中變形大，側(cè)向穩(wěn)定性能和爬坡性能差，同時(shí)由于胎側(cè)薄，在低等級(jí)路面滾動(dòng)時(shí)胎側(cè)的耐劃傷性能低于普通輪胎。
由于子午輪胎的使用性能優(yōu)于普通輪胎，是普通輪胎的替代產(chǎn)品，我國(guó)以作為基本國(guó)策，進(jìn)行推廣實(shí)施，由于多方面的原因，目前我國(guó)生產(chǎn)的中型以上的貨用車輛(包括兩軸六輪乘用車輛)，裝配使用著普通輪胎。根據(jù)目前貨用車輛普遍存在超載的現(xiàn)象(超載的數(shù)量往往超過一倍以上)，在保持普通輪胎使用性能的同時(shí)，對(duì)普通輪胎胎體的簾線進(jìn)行減少，從源頭上控制車輛的超載、減少由于超載帶來的路面損壞和交通事故的發(fā)生。
近年來，輪胎的設(shè)計(jì)都集中精力開發(fā)節(jié)能輪胎，降低滾動(dòng)阻力，滾動(dòng)阻力降低6％，可以節(jié)約燃料1％。滾動(dòng)阻力占車輛發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的30-40％左右，其中由于輪胎材料內(nèi)磨擦生熱帶來的滯后損失功率又占輪胎的滾動(dòng)阻力耗用功率的90％左右，輪胎與路面的磨擦所耗用的功率占輪胎耗用功率的5％-10％(車用輪胎的選擇與使用一書，譚忠南主編，四川科學(xué)技術(shù)出版社1998年9月出版)。因此，降低輪胎本身內(nèi)磨擦及輪胎與路面的磨擦是降低輪胎滾動(dòng)阻力，節(jié)約燃料的重要途徑。

發(fā)明內(nèi)容
輪胎是一個(gè)彈性體，在負(fù)荷下滾動(dòng)時(shí)，實(shí)際是壓縮彈起，反復(fù)曲撓變形的過程，在這個(gè)過程中，由于輪胎與路面的磨擦及胎體的內(nèi)磨擦，將發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換成熱能消失在大氣中，這種彈滯損失，是產(chǎn)生輪胎滾動(dòng)阻力的重要因素。彈滯損失的大小，是同輪胎的結(jié)構(gòu)、材料量、材料性質(zhì)有直接的關(guān)系，因此，除改進(jìn)花紋類型，減小輪胎規(guī)格外，減少材料用量、使輪胎在同一規(guī)格中達(dá)到輕量化。
輪胎的簾線構(gòu)成了輪胎的骨架，由簾線組成的簾布層數(shù)決定了輪胎的剛性<剛度>的高低和熱量產(chǎn)生的多少，剛性的高低決定了輪胎的緩沖和減震性能。不論子午輪胎和普通輪胎，簾線材料用量的多少，是輪胎在負(fù)荷滾動(dòng)中產(chǎn)生滾動(dòng)阻力的主要因素。
對(duì)中型以上車輛使用的現(xiàn)有化纖子午輪胎(大規(guī)格)來說，增加一層化纖簾線除增加輪胎的重量外，也增加了輪胎的滾動(dòng)阻力。對(duì)輕型和微型車輛使用的現(xiàn)有化纖輪胎，在輪胎氣壓正常的情況下，輪胎存在剛性高，緩沖性能和減震性能差的不足。特別是現(xiàn)有普通輪胎由于結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在使用性能和滾動(dòng)阻力的大小上低于子午輪胎。
本新型在保持現(xiàn)有輪胎使用性能的基礎(chǔ)上，將輪胎的圓周等距離分成若干等分<段>，間隔一等份<段>，對(duì)簾布層中的簾線進(jìn)行增加和減少。通過對(duì)簾線的增加和減少，使輪胎在負(fù)荷滾動(dòng)中的使用性能有所提高的同時(shí)，降低了輪胎的滾動(dòng)阻力，達(dá)到節(jié)能和節(jié)耗的目的。
技術(shù)方案通過對(duì)輪胎簾線的增加和減少，使輪胎輕量化，達(dá)到生產(chǎn)時(shí)節(jié)能，滾動(dòng)中節(jié)耗。本新型的技術(shù)方案是根據(jù)輪胎的用途及規(guī)格，將輪胎的圓周等距離分段<等份>，分段<等份>后的分段<等份>數(shù)量為偶數(shù)。
1、化纖子午輪胎由鋼絲順同一方向纏繞成的鋼絲帶形圈，起到了輪胎經(jīng)線的作用，同時(shí)承受主要的負(fù)荷，化纖緯線在固定鋼絲帶形圈的同時(shí)，與胎圈的鋼絲環(huán)固定在一起，構(gòu)成了輪胎的形狀，并承受小的負(fù)荷。對(duì)中型以上車輛所使用的大規(guī)格化纖輪胎，在化纖緯線簾布層的基礎(chǔ)上，等距離間隔一等份<段>增加一等份<段>的化纖緯線。對(duì)輕型和微型車輛所用的小規(guī)格化纖輪胎，在原兩層簾線層中，對(duì)其中的一層等距離間隔一等份<段>減少一等份<段>的化纖簾線。
2、普通輪胎胎體由多層交叉的簾線組成簾布層，在多層交叉的簾布層中，根據(jù)輪胎的用途和規(guī)格，等距離間隔一等份<段>減少一等份<段>簾線。
輪胎在滾動(dòng)中是一個(gè)旋轉(zhuǎn)體，處于反復(fù)壓縮彈起的旋轉(zhuǎn)過程，壓縮和彈起，形成了輪胎的變形，輪胎的變形有胎側(cè)的變形和徑向的變形，這兩個(gè)變形是相互影響的，胎側(cè)的變形必定影響到徑向的變形，而胎側(cè)的變形集中在胎肩到胎側(cè)的中心線部位，輪胎的變形，導(dǎo)致了簾線的曲撓，是輪胎在滾動(dòng)中產(chǎn)生熱量的主要部位，在對(duì)中型以上車輛所使用的大規(guī)格化纖輪胎、簾線的等距離間隔一等份<段>的增加，提高了輪胎的剛性，使這一部位變形減少及生熱的減少。輪胎剛性的提高，減少了輪胎的變形及由變形帶來的輪胎滾動(dòng)阻力的增加，提高了輪胎在滾動(dòng)中的穩(wěn)定性能和爬坡性能。對(duì)輕型和微型車輛的化纖子午輪胎簾線等距離間隔一等份<段>的減少，在輪胎氣壓正常情況下，剛性有不同程度的降低，在提高輪胎的緩沖性能和減震性能的同時(shí)，由于簾線用量的減少，使輪胎在負(fù)荷滾動(dòng)中產(chǎn)生熱量也少，降低了輪胎的滾動(dòng)阻力。對(duì)普通輪胎多層交叉的簾布層中減少簾線的用量，在降低輪胎剛性的同時(shí)，提高了輪胎的緩沖性能和減震性能，特別是輪胎的胎肩到胎側(cè)中心線部位簾線的減少，降低了輪胎在負(fù)荷滾動(dòng)中這一部位因簾線相互剪切及內(nèi)磨擦所產(chǎn)生熱量的減少，降低了輪胎的滾動(dòng)阻力。
對(duì)兩種結(jié)構(gòu)輪胎的簾線進(jìn)行增加和減少，在同一規(guī)格的輪胎中，使輪胎輕量化，使輪胎在負(fù)荷滾動(dòng)中減少熱量的產(chǎn)生，降低了滾動(dòng)阻力，達(dá)到輪胎在生產(chǎn)時(shí)節(jié)能，滾動(dòng)中節(jié)耗的目的。
有益效果
輪胎發(fā)展的趨向是輕量化，子午化和無內(nèi)胎化。本新型對(duì)兩種結(jié)構(gòu)輪胎簾線的增加和減少，對(duì)大規(guī)格的化纖子午輪胎來說，提高了輪胎的穩(wěn)定性能和爬坡性能，對(duì)小規(guī)格的化纖子午輪胎來講，在保持使用性能的同時(shí)，輪胎的剛性有不同程度的降低，提高了輪胎的緩沖性能和減震性能。子午輪胎是普通輪胎的換代產(chǎn)品，但是普通輪胎在一定的時(shí)期內(nèi)還將大量使用，普通輪胎簾線的減少，提高了輪胎的緩沖性能和減震性能的同時(shí)，使輪胎在負(fù)荷滾動(dòng)中減少了熱量的產(chǎn)生，提高了輪胎在高速和高溫下負(fù)荷滾動(dòng)中的性能，延長(zhǎng)了輪胎的使用壽命。普通輪胎簾布層中簾線的減少，相應(yīng)的對(duì)輪胎的負(fù)荷有不同程度的降低，對(duì)裝配普通輪胎車輛的超載，從源頭上起到限制的作用，減少了因超載造成對(duì)路面的損壞及交通事故的發(fā)生。對(duì)輪胎簾線的增加和減少，彌補(bǔ)了現(xiàn)有輪胎在使用性能上不足的同時(shí)，使輪胎輕量化，降低滾動(dòng)阻力，使輪胎在生產(chǎn)時(shí)節(jié)省材料用量和能源的消耗，在滾動(dòng)中節(jié)省燃料的消耗。
路面等級(jí)的提高，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)在同樣耗油的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率的增加，為車輛的高速行駛提供了條件，輪胎的輕量化，使輪胎在負(fù)荷滾動(dòng)中降低了輪胎的滾動(dòng)阻力，在達(dá)到輪胎節(jié)能節(jié)耗的同時(shí)，提高了輪胎的使用壽命和翻新率，給使用者和社會(huì)帶來明顯的正效益。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1是輪胎的立體圖。
圖2是化纖子午輪胎分段減少的化纖簾線局部剖視圖。
圖2-1是鋼絲帶形圈。
圖2-2是分段減少的化纖簾線。
圖2-3是原有的化纖簾線層。
圖3是化纖輪胎分段增加的化纖簾線局部剖視圖。
圖3-1是鋼絲帶形圈。
圖3-2是原有的兩層簾線層。
圖3-3是分段增加的簾線層。
圖4是普通輪胎在一層簾線層中等距離分段后，間隔一段<等份>減少簾線的局部剖視圖。
圖4-1是普通輪胎分段減少的簾線層。
圖4-2是普通輪胎原有的簾線層。
圖4-3是胎面。
圖5是普通輪胎在不同密度的簾線層中等距離分段后，間隔一段<等份>減少簾線的局部剖視圖。
圖5-1是分段減少密度小的簾線層。
圖5-2是分段減少密度大的簾線層。
圖5-3是原有的簾線層。
圖5-4是胎面。
具體實(shí)施方式
兩種結(jié)構(gòu)的輪胎是多品種和多規(guī)格的，本新型是根據(jù)不同結(jié)構(gòu)輪胎的用途和規(guī)格等距離分段<等份>增加和減少簾線來實(shí)施的，等距離分段<等份>輪胎的園周時(shí)，分段<等份>的數(shù)量為偶數(shù)。
1、輪胎的生產(chǎn)工藝流程已自動(dòng)化，簾線的增加和減少，可在簾線纏繞的流程中增加時(shí)間控制裝置，使簾線在纏繞時(shí)達(dá)到時(shí)斷時(shí)續(xù)的纏繞。
2、化纖子午輪胎簾線的減少，應(yīng)根據(jù)輪胎的用途和規(guī)格，每間隔一段<等份>減少一段<等份>的簾線，如圖2。
3、化纖子午輪胎簾線的增加，應(yīng)根據(jù)輪胎的用途和規(guī)格，每間隔一段<等份>增加一段<等份>的簾線，如圖3。
4、普通輪胎簾線的減少，應(yīng)根據(jù)輪胎的用途和規(guī)格，在密度不同的多層簾線中；從1-2層的簾線層中每間隔一段<等份>減少一段<等份>的簾線，如圖4、圖5。
5、在兩層簾線層中分段<等份>減少簾線時(shí)，簾線層中減少的部位應(yīng)相互錯(cuò)開，減去的簾線不要對(duì)在整體簾線層中的同一部位，以保證輪胎剛性和承受負(fù)荷的均勻，如圖5。
6、輪胎園周等距離分段<等份>的數(shù)量越多，輪胎剛性的增加和減少及輪胎承受的負(fù)荷也越均勻。
權(quán)利要求1.一種新型“節(jié)能耗輪胎”，由橡膠和簾線<化纖、鋼絲>制成的乘用和貨用輪胎，其特征是將輪胎的園周等距離分段<等份>后，間隔一段<等份>增加和減少簾布層中的簾線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型節(jié)能耗輪胎，其特征是貨用化纖子午輪胎，在兩層簾線的基礎(chǔ)上，間隔一段<等份>增加一段<等份>化纖簾線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型節(jié)能耗輪胎，其特征是乘用化纖子午輪胎，間隔一段<等份>減少一段<等份>兩層簾布層中一層中的化纖簾線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型節(jié)能耗輪胎，其特征是普通輪胎在1——2層的密度不同的簾布層中，間隔一段<等份>，減少一段<等份>簾線。
專利摘要本實(shí)用新型是提高和彌補(bǔ)現(xiàn)有乘用和貨用機(jī)動(dòng)車輛輪胎的使用性能的輪胎。是在保持現(xiàn)有結(jié)構(gòu)輪胎使用性能的基礎(chǔ)上。通過局部增加和減少輪胎簾線的用量，減少輪胎在負(fù)荷滾動(dòng)中熱量的產(chǎn)生，使輪胎輕量化和降低輪胎的滾動(dòng)阻力。達(dá)到輪胎在生產(chǎn)中節(jié)省原材料和能源、車輛在行駛中節(jié)省燃料的消耗，同時(shí)提高了輪胎的散熱性能和使用壽命，減少因輪胎引發(fā)的交通事故?？芍瞥刹煌贩N和規(guī)格的系列輪胎，滿足不同車輛對(duì)輪胎的需求。
文檔編號(hào)B60C9/00GK2620639SQ0323621
公開日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2003年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月20日
發(fā)明者張懷璽 申請(qǐng)人:張懷璽