專利名稱：具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車輪胎，特別是一種載重充氣子午線輪胎。
背景技術(shù)：
近年來，載重充氣子午線輪胎的扁平化不斷進展，扁平率在60%以下的超扁平寬基輪胎不斷增加。載重充氣子午線輪胎低扁平寬基輪胎現(xiàn)在國內(nèi)市場以單胎替代雙胎出現(xiàn)在低底盤公交客車上；單胎替代雙胎在國內(nèi)將是一種發(fā)展趨勢。低扁平輪胎的行駛性能，主要取決于輪胎行駛過程中較寬的胎面與地面的接地的均勻性。如果輪胎的接地不均勻，則會對輪胎的耐偏磨耗性起到惡化作用。載重充氣子午線輪胎的接地的均勻性受輪胎結(jié)構(gòu)中胎冠部位的帶束層的鋪設(shè)影 響很大。一般子午線輪胎帶束層簾線角度設(shè)為相對輪胎周方向的15 60度左右；并在層間使簾線反方向交差。但是，這樣的輪胎帶束層結(jié)構(gòu)直接應(yīng)用于低扁平的子午線輪胎時，由于帶束層的寬度較寬，在帶束層的邊緣部周向的剛性下降，會出現(xiàn)胎肩邊緣部極度膨脹的現(xiàn)象，接地形狀(如圖5) A所示，從而引起的輪胎的偏磨耗。帶有0度帶束層結(jié)構(gòu)的輪胎，由于0度帶周向地鋪設(shè)在輪胎肩部，使得輪胎胎肩部的剛性增強，可以有效地束縛肩部的膨脹。但是當0度帶束層結(jié)構(gòu)使用在低扁平載重輪胎時，輪胎在充氣情況下，其肩部仍出現(xiàn)膨脹，胎面中間部位下凹現(xiàn)象，出現(xiàn)胎面弧線反弧現(xiàn)象，因此單純地使用0度帶結(jié)構(gòu)在低扁平輪胎中并不能起到改善輪胎抗偏磨耗的效果。作為低扁平輪胎接地不均勻的對策，往往是在反方向交差的帶束層簾線中插入相對于輪胎周方向排列成0度的帶束層，由此增大周方向的剛性，如中國專利第98810625.6號，這樣的輪胎結(jié)構(gòu)具有一定的提高輪胎的耐久性、耐偏磨損性的效果。但是，所得到的輪胎的耐久性的效果并沒有達到應(yīng)該滿足的水平。目前的實用新型帶有分離帶束層結(jié)構(gòu)充氣子午胎，如美國專利第6394160號，其中帶束層的簾布被劃分成至少3個部分。每層簾布上的每個部分的加強簾線都以相同的傾斜方向排列。通過保持每個部分簾線相同排列方向，把簾布分成小部分使得帶束層簾布上產(chǎn)生鉸鏈點，減少了穿越輪胎中心線到胎面兩個邊緣的橫向上的簾布的剛度。這樣的實用新型通過帶束層邊緣部與帶束層邊緣部膠料剛度的平緩過渡具有一定的提高輪胎耐久性。但該實用新型若用在低扁平載重輪胎時，在輪胎充氣時會造成輪胎外徑局部膨脹，使得輪胎行駛過程中出現(xiàn)偏磨耗。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，分段式的帶束層結(jié)構(gòu)能夠有效地提高輪胎的抗偏磨耗能力。本實用新型采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的一種具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，包括接地胎面、分別在胎面兩側(cè)的胎肩、沿著胎肩向下的胎側(cè)、胎側(cè)下端的胎圈、包括至少一個簾布層的胎體、繞著胎體外部鋪設(shè)的多層鋼簾線帶束層，胎圈中具有胎圈芯，多層鋼簾線帶束層繞著胎體的外表面沿圓周方向放置并位于胎面之下，所述鋼簾線帶束層包括第一帶束層、第二帶束層、第三帶束層，以及O度帶束層，相鄰的帶束層簾線傾斜方向相反，所述第一帶束層、第二帶束層、第三帶束層的繞圓周的中心線均位于輪胎的赤道面，第一帶束層鋪設(shè)在胎體緊上方，分為左右兩段，第二帶束層和第三帶束層依次鋪設(shè)在第一帶束層的上方，在第三帶束層兩端的第二帶束層的上方分別鋪設(shè)兩層O度帶束層。該實用新型可進一步具體為所述第二帶束層和第三帶束層均為未分段的傾斜帶束層。第二帶束層和第三帶束層中的整層簾線的傾斜角度相同，角度分別相對于輪胎周方向設(shè)為10 30度。第二帶束層的寬度設(shè)為輪胎總寬度的75% 90% ;第三帶束層的寬度設(shè)為輪胎總寬度的50% 60%。作為另一個方案，所述第二帶束層分段成左、中、右三段帶束層，并在第三帶束層 的上方鋪設(shè)一層由鋼簾線構(gòu)成的保護帶束層，保護帶束層的繞圓周的中心線也位于輪胎的赤道面。此時，所述第二帶束層的左、中、右三段帶束層中的整層的簾線傾斜角度均相同，角度相對于輪胎周方向設(shè)為10 30度。所述第二帶束層的中段寬度設(shè)為輪胎總寬度的20% 35%，左右兩段寬度相同，其寬度設(shè)為中段寬度的80% 130%。保護帶束層中的鋼簾線相對于輪胎周方向的角度為10 30度，保護帶束層的寬度設(shè)為輪胎總寬度的30% 50%。上述方案中，所述第一帶束層的分段位置位于其繞圓周的中心線上。所述第一帶束層的左右兩段的整層簾線的傾斜角度相同，相對于輪胎周方向傾斜角度設(shè)為15 40度，所述第一帶束層的寬度設(shè)為輪胎總寬度的70% 80%。本實用新型的優(yōu)點在于分段式帶束層使得從胎面中心到帶束層邊緣的整體帶束層剛性均等化，從而使輪胎在充氣時不會造成局部膨脹的情況，使輪胎接地時不會產(chǎn)生接地壓力分布不均勻的現(xiàn)象。分段式帶束層的實施改善了輪胎行駛過程中產(chǎn)生的局部偏磨耗。

圖I是本實用新型第一實施例的輪胎斷面圖。圖2是從半徑方向觀察的第一實施例的帶束層局部展開圖。圖3是本實用新型第二實施例的的輪胎斷面圖。圖4是從半徑方向觀察的第二實施例的帶束層局部展開圖。圖5是重型載重用扁平輪胎接地形狀俯視圖。圖6是充氣輪胎各點外徑測量示意圖。圖7A是第一實施例分段帶束層實施前后充氣輪胎各點外徑。圖7B是第二實施例分段帶束層實施前后充氣輪胎各點外徑。圖8是分段帶束層實施前輪胎接地足跡示例圖。圖9是第二實施例分段帶束層實施后輪胎接地足跡示例圖。
具體實施方式
[0026]第一實施例如圖I及圖2所示，本實用新型中的分段式帶束層結(jié)構(gòu)子午線輪胎10包括接地胎面12、分別在胎面12兩側(cè)的胎肩13、沿著胎肩13向下的胎側(cè)14、胎側(cè)14下端的胎圈16、包括至少一個簾布層182的胎體18、繞著胎體18外部鋪設(shè)的多層鋼簾線帶束層。胎圈16中具有胎圈芯162。多層鋼簾線帶束層繞著胎體18的外表面沿圓周方向放置并位于胎面12之下。胎體作為輪胎最重要的結(jié)構(gòu)，通常指由一層或數(shù)層簾布層與胎圈組成整體的充氣輪胎的受力結(jié)構(gòu)。胎體的作用是使輪胎具有充分的強度，以便承受負荷和振動，并使輪胎保持一定的外緣尺寸。帶束層是子午線輪胎或帶束斜交輪胎的胎面與胎體之間的一個強化層，它的功能與緩沖層相似，通過緊緊包裹胎體，以增加胎面的剛性。鋼簾線的定義是由兩根或兩根以上鋼絲組成的，或者由股與股的組合或者由股與絲的組合所形成的結(jié)構(gòu)。所述鋼簾線帶束層包括第一帶束層20、第二帶束層30、第三帶束層40，以及0度帶 束層50。相鄰的帶束層簾線傾斜方向相反。所述第一帶束層20、第二帶束層30、第三帶束層40的繞圓周的中心線均位于輪胎的赤道面。赤道面是指垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并且穿過其胎面中心的平面。第一帶束層20鋪設(shè)在胎體緊上方，為分段式帶束層，分為左右兩段，所述分段位置位于其繞圓周的中心線上。左右兩段的整層簾線的傾斜角度相同，相對于輪胎周方向傾斜角度設(shè)為15 40度，且該第一帶束層20的寬度Wl設(shè)為輪胎總寬度W的70% 80%。第二帶束層30和第三帶束層40依次鋪設(shè)在第一帶束層20的上方，均為未分段的傾斜帶束層。第二帶束層30和第三帶束層40中的整層簾線的傾斜角度相同，角度分別相對于輪胎周方向設(shè)為10 30度。雖然第二帶束層30和第三帶束層40的傾斜角度的設(shè)置范圍都為10 30度，但是具體的，第二帶束層30和第三帶束層40的傾斜角度可以設(shè)置為相同，也可以設(shè)置為不同，并且正如上面所述，相鄰的帶束層簾線傾斜方向相反，也就是第一帶束層20與第二帶束層30的簾線傾斜方向相反，第二帶束層30與第三帶束層40的簾線傾斜方向相反。第二帶束層30的寬度W2設(shè)為輪胎總寬度W的75% 90% ;第三帶束層40的寬度W2設(shè)為輪胎總寬度W的50% 60% ;在第三帶束層40兩端的第二帶束層30的上方分別鋪設(shè)兩層0度帶束層50。第二實施例請參照圖3及圖4所示，其他結(jié)構(gòu)與第一實施例完全相同，保持第一帶束層20分段式的基礎(chǔ)上，將所述第二帶束層30分段成左、中、右三段帶束層。所述左、中、右三段帶束層中的整層的簾線傾斜角度均相同，角度相對于輪胎周方向設(shè)為10 30度，分段式帶束層中段寬度設(shè)為輪胎總寬度W的20% 35%，左右兩段寬度相同，其寬度設(shè)為中段寬度的80% 130%o并在第三帶束層40的上方鋪設(shè)一層相對于輪胎周方向的簾線角度為10 30度由鋼簾線構(gòu)成的保護帶束層60，保護帶束層60的寬度設(shè)為輪胎總寬度W的30% 50%。保護帶束層60的繞圓周的中心線也位于輪胎的赤道面。上述兩實施例中，第一帶束層20角度設(shè)置為15° 40°，因為它是靠近胎體簾布層182最近的一層，屬于過渡層，該層使由徑向排列(90° )的胎體簾線角度過渡到接近周向排列的小角度帶束層，這樣可減小層間的剪切力，避免帶束層與胎體簾布層182之間的脫層。第二、三帶束層30、40角度設(shè)置為10° 30°，它們是帶束層結(jié)構(gòu)中主要承受應(yīng)力的簾布層稱為工作層，它起著束縛子午線輪胎的胎體向外膨脹并形成帶束層的剛性。此剛性可直接影響輪胎的耐磨性、操縱穩(wěn)定性和節(jié)省油耗等使用性能；簾線角度過大起不到箍緊胎體的效果，如簾線角度太小，不僅使帶束層的裁斷和接頭等工藝操作復(fù)雜化，而且對輪胎的使用性能不利，容易產(chǎn)生帶束層脫層的危險。第四層為保護帶束層60，其角度與工作層相仿，它起著保護工作層的作用，同時也起著防止產(chǎn)生胎面與帶束層脫空現(xiàn)象以及提高輪胎的強度和提高輪胎使用壽命與翻新率。 考慮第二、三帶束層30、40為工作層，所以這兩層的受力一定要小，一般不超過該簾線扯斷力的15%。根據(jù)以上考慮因素在對各層角度選擇做計算機模擬分析(FEA)，通過模擬分析各層不同的角度，得出下列這組數(shù)據(jù)為最優(yōu)設(shè)計方案。
權(quán)利要求1.一種具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，包括接地胎面、分別在胎面兩偵_胎肩、沿著胎肩向下的胎偵彳、胎側(cè)下端的胎圈、包括至少一個簾布層的胎體、繞著胎體外部鋪設(shè)的多層鋼簾線帶束層，胎圈中具有胎圈芯，多層鋼簾線帶束層繞著胎體的外表面沿圓周方向放置并位于胎面之下，其特征在于所述鋼簾線帶束層包括第一帶束層、第二帶束層、第三帶束層，以及O度帶束層，相鄰的帶束層簾線傾斜方向相反，所述第一帶束層、第二帶束層、第三帶束層的繞圓周的中心線均位于輪胎的赤道面，第一帶束層鋪設(shè)在胎體緊上方，分為左右兩段，第二帶束層和第三帶束層依次鋪設(shè)在第一帶束層的上方，在第三帶束層兩端的第二帶束層的上方分別鋪設(shè)兩層O度帶束層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，其特征在于所述第二帶束層和第三帶束層均為未分段的傾斜帶束層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，其特征在于第二帶束層和第三帶束層中的整層簾線的傾斜角度相同，角度分別相對于輪胎周方向設(shè)為10 30度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，其特征在于第二帶束層的寬度設(shè)為輪胎總寬度的75% 90% ;第三帶束層的寬度設(shè)為輪胎總寬度的50% 60%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，其特征在于所述第二帶束層分段成左、中、右三段帶束層，并在第三帶束層的上方鋪設(shè)一層由鋼簾線構(gòu)成的保護帶束層，保護帶束層的繞圓周的中心線也位于輪胎的赤道面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，其特征在于所述第二帶束層的左、中、右三段帶束層中的整層的簾線傾斜角度均相同，角度相對于輪胎周方向設(shè)為10 30度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，其特征在于所述第二帶束層的中段寬度設(shè)為輪胎總寬度的20% 35%，左右兩段寬度相同，其寬度設(shè)為中段寬度的80% 130%。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，其特征在于保護帶束層中的鋼簾線相對于輪胎周方向的角度為10 30度，保護帶束層的寬度設(shè)為輪胎總寬度的30% 50%。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8任一項所述的具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，其特征在于所述第一帶束層的分段位置位于其繞圓周的中心線上。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至8任一項所述的具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，其特征在于所述第一帶束層的左右兩段的整層簾線的傾斜角度相同，相對于輪胎周方向傾斜角度設(shè)為15 40度，所述第一帶束層的寬度設(shè)為輪胎總寬度的70% 80%。
專利摘要一種具有分段式帶束層結(jié)構(gòu)的載重充氣子午線輪胎，繞著其胎體外部鋪設(shè)了多層鋼簾線帶束層，多層鋼簾線帶束層繞著胎體的外表面沿圓周方向放置并位于胎面之下，該鋼簾線帶束層包括第一、第二、第三以及0度帶束層，相鄰的帶束層簾線傾斜方向相反，第一、二、三帶束層的繞圓周的中心線均位于輪胎的赤道面，第一帶束層鋪設(shè)在胎體緊上方，分為左右兩段，第二和第三帶束層依次鋪設(shè)在第一帶束層的上方，第三帶束層兩端的第二帶束層的上方分別鋪設(shè)兩層0度帶束層。本實用新型的優(yōu)點在于使得從胎面中心到帶束層邊緣的整體帶束層剛性均等化，從而使輪胎在充氣時不會造成局部膨脹的情況，改善了輪胎行駛過程中產(chǎn)生的局部偏磨耗。
文檔編號B60C9/02GK202413296SQ201220020310
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者何金華, 李煒, 梁俐, 甄海芳, 馬亮 申請人:安徽佳通輪胎有限公司