專利名稱：一種三角平衡輪廓充氣輪胎的制作方法
技術領域：
本發明涉及輪胎結構設計技術領域，具體來說，涉及一種充氣輪胎斷面輪廓結構及設計方法。
背景技術：
目前的輪胎結構由于斷面輪廓帶較小、胎肩區域薄，具有較窄的行駛面，所以在滾動的過程中與地面的接觸面積較小，造成輪胎接地壓力分布不均勻，常常引起胎冠、胎肩磨損和偏磨損，降低了輪胎的使用壽命、制動性能和通過性能；此外，目前的輪胎結構在垂直載荷和側向力的作用下時，輪胎容易發生變形，斷面輪廓形狀產生畸變，改變了輪胎的最佳運動自然平衡輪廓，增加了輪胎的滾動阻力，雖然現有的很多輪胎通過增加胎肩墊層結構和降低胎面曲率來增加輪胎的斷面輪廓帶，利用寬斷面和低氣壓在一定程度上可以增加輪胎的接地面積，改善接地壓力分布均勻性，但卻降低了輪胎的承載能力，并且輪胎運動時的 斷面輪廓形狀畸變嚴重，從而增加了輪胎的滾動阻力，因此目前的輪胎結構設計很難同時滿足輪胎的結構力學性能和充氣力學性能達到最優。
發明內容
本發明的目的是針對現有的輪胎結構設計無法實現增加輪胎運動時的接地面積來改善輪胎接地壓力均勻性，同時降低輪胎的滾動阻力，從而提出一種新的輪胎最佳運動自然平衡輪廓結構，通過設計一種結構合理的輪胎斷面輪廓形狀來提高輪胎的綜合力學性倉泛。本發明的技術方案是一種三角平衡輪廓充氣輪胎，主要包括胎面部、胎側部、胎腰部、胎圈三角膠、胎圈部、內襯層、胎體層、胎腰墊層、帶束層、三角平衡輪廓支撐件，所述的胎面部設置在所述輪胎的徑向最外層，采用常用的輪胎胎面膠和胎面結構，胎側部設置在胎面部的下方，與胎面部內層的兩端連接，胎腰部設置在胎側部的下方，與胎側部連接，胎圈部設置在輪胎的徑向最內層，與汽車輪輞相接觸，胎圈三角膠設置在胎圈部的內部，與胎腰部的下端連接，內襯層設置在輪胎內輪廓的最外層，胎體層設置在胎面部、胎側部、胎腰部和胎圈部的里面，胎腰墊層設置在胎腰部的內部，帶束層設置在輪胎徑向外側且在所述的胎面部的內部，三角輪廓支撐件設置在輪胎的內輪廓中，靠近胎側部的最內層，與內襯層連接，在胎腰部和三角輪廓支撐件的共同作用下，可以保持輪胎的斷面輪廓形狀為穩定的三角形，保持胎體層的受力在自由狀態下沿輪胎的橫向方向呈張緊狀態。本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎，所述的三角平衡輪廓是指輪胎在安裝于正規輪輞且填充有正規內壓的標準承載下時，構造輪胎的胎體層在受力狀態下斷面輪廓呈倒三角形結構分布，并且通過合理的設置輪胎的材料分布，保證當輪胎連續運動時所受的力和運動情況變化時，輪胎胎體結構中胎面部和胎側部區域中的胎體層斷面輪廓不發生變化，從而保持胎體層呈動態的穩定三角形結構。本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎，所述的胎面部的弧度曲率很小，胎面部內層無胎肩墊膠，當輪胎受力和運動情況變化時，胎面部的胎面接地形狀在寬度方向上不發生變化。本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎，所述的胎側部直接與胎面部下方的兩端連接，采用彈性較好的胎側膠，當輪胎受力和運動情況變化時，胎側部無曲撓變形，且胎側部的外輪廓形狀不發生變化。本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎，所述的胎腰部采用耐曲撓和耐老化性能好的膠料，當輪胎受到路面沖擊，受力和運動情況變化時，胎腰部在輪胎徑向方向和橫向方向上存在曲撓變形，胎腰部的外部輪廓與內部輪廓均發生變化。本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎，所述的胎體層從胎面部經由胎側部、胎腰部而到達胎圈部的胎圈三角膠處，在經由胎圈三角膠反向經過胎圈部、胎腰部、到達胎側部形成輪胎的骨架結構，胎體層可設計多層，可采用通用的尼龍或鋼絲材料作為胎體層，當輪胎·受力和運動情況變化時，只有胎腰部中的胎體層隨胎腰部的輪廓形狀發生曲撓變形，受張力作用，而胎面部和胎側部中的胎體層的位置狀態不發生變化，從而保持胎面部中胎體層所受的力沿輪胎橫向呈張緊狀態，實現胎體層主動約束張緊胎體帶束層，約束輪胎運動時胎面部和胎側部的斷面輪廓不發生變化。本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎，所述的胎腰墊層設置在胎腰部的內部，采用多根高韌性、高強度的鋼絲材料，當輪胎受力和運動情況變化時，胎腰墊層中的鋼絲材料隨胎腰部的輪廓形狀發生曲撓變形。本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎，所述的三角平衡輪廓支撐件設置在胎面部和胎側部的內輪廓中，采用堅韌有彈性的塑料材料，該充氣輪胎在安裝于正規輪輞且填充有正規內壓時，隨著輪胎受力、載荷、運動情況變化時，三角平衡輪廓支撐件在輪胎內壓和胎腰部屈撓變形擠壓的作用下，支撐胎面部和胎側部的斷面輪廓形狀不發生變化，使得胎面部和胎側部中的胎體層結構、位置形狀不發生變化，從而保持輪胎運動時的斷面輪廓呈三角形狀，提高輪胎與地面接觸的真圓度，此外，當輪胎被刺扎，跑氣、泄氣時，三角平衡輪廓支撐件可以起到支撐輪輞，保持輪胎斷面形狀，保證行駛安全。本發明的有益效果是I.本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎，通過設置胎腰部結構，改變了輪胎運動時發生屈撓變形的位置，增加了輪胎在運動時胎面與地面的接觸面積，保證了輪胎接地壓力的均勻性，減少了輪胎的偏磨損，從而增加了輪胎的壽命；此外，由于接地壓力均勻分布，增了輪胎的制動性能、轉向性能和通過性能，保證了汽車行駛的安全性。2.本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎，通過設置三角平衡輪廓支撐件和胎腰部，當輪胎受力、載荷、運動情況變化時，胎腰部發生屈撓變形，使得輪胎沿橫向方向受張力作用，在三角平衡輪廓支撐件的作用下，保證了胎面部和胎側部的斷面輪廓形狀不發生變化，使得胎面部和胎側部中的胎體層結構、位置形狀不發生變化，保證了輪胎與地面滾動接觸的真圓度，從而降低了輪胎行駛的滾動阻力，此外，當輪胎被刺扎，跑氣、泄氣時，三角平衡輪廓支撐件可以起到支撐輪輞，保持輪胎斷面形狀，保證行駛安全。
圖I是本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎剖視圖
圖2是圖I的左半部分放大圖。圖3是本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎胎體層輪廓示意圖。圖4是本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎安裝剖視圖。圖5是圖4的的實施效果示意圖。圖中，I -胎面部，2-胎側部，3-胎腰部，4-胎圈三角膠，5-胎圈部，6-內襯層，7-胎體層，8-胎腰墊層，9-帶束層，10-三角平衡輪廓支撐件，11-輪輞，12-倒三角形結構。
具體實施例方式本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎，如圖I和圖2所示，該充氣輪胎主要包括胎面部I、胎側部2、胎腰部3、胎圈三角膠4、胎圈部5、內襯層6、胎體層7、胎腰墊層8、帶束層9、三角平衡輪廓支撐件10，所述的胎面部I設置在所述輪胎的徑向最外層，采用常用的輪胎 胎面膠和胎面結構，胎側部2設置在胎面部I的下方，與胎面部I內層的兩端連接，胎腰部3設置在胎側部2的下方，與胎側部2連接，胎圈部5設置在輪胎的徑向最內層，與汽車輪輞11相接觸，胎圈三角膠4設置在胎圈部5的內部，與胎腰部3的下端連接，內襯層6設置在輪胎內輪廓的最外層，胎體層7設置在胎面部I、胎側部2、胎腰部3和胎圈部5的里面，胎腰墊層8設置在胎腰部3的內部，帶束層9設置在輪胎徑向外側且在所述的胎面部I的內部，三角平衡輪廓支撐件10設置在輪胎的內輪廓中，靠近胎側部2的最內層，與內襯層6連接，在胎腰部3和三角平衡輪廓支撐件10的共同作用下，可以保持輪胎的斷面輪廓形狀為穩定的三角形，保持胎體層7的受力在自由狀態下沿輪胎的橫向方向呈張緊狀態，并且當輪胎被刺扎，跑氣、泄氣時，三角平衡輪廓支撐件10可以起到支撐輪輞，保持輪胎斷面形狀，保證行駛安全。本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎斷面輪廓及胎體層7的三角輪廓結構構造，如圖3所示，該充氣輪胎在安裝于正規輪輞11且填充有正規內壓的標準承載下時，輪胎的胎體層7在受力狀態下呈倒三角形結構12，并且隨著輪胎連續運動時所受的力和運動情況的變化，胎腰部3區域中的胎體層7位置狀態也隨著變化，但胎體層7始終保持動態的穩定三角形結構。本發明一種三角平衡輪廓充氣輪胎結構實施，如圖2、圖4和圖5所示，上述的胎面部I的弧度曲率很小，胎面部I內層無胎肩墊膠，當輪胎受力和運動情況變化時，胎面部I的胎面接地形狀在寬度方向上不發生變化，胎側部I直接與胎面部I下方的兩端連接，采用彈性較好的胎側膠，當輪胎受力和運動情況變化時，胎側部2無曲撓變形，且胎側部2的外輪廓形狀不發生變化，胎腰部3采用耐曲撓和耐老化性能好的膠料，當輪胎受力和運動情況變化時，胎腰部3在輪胎徑向方向和橫向方向上存在曲撓變形(如圖5中左半部分虛線所示)，胎腰部3的外部輪廓與內部輪廓均發生變化，胎體層7從胎面部I經由胎側部2、胎腰部3而到達胎圈部5的胎圈三角膠處4，在經由胎圈三角膠4反向經過胎圈部5、胎腰部3、到達胎側部2形成輪胎的骨架結構，胎體層7可設計多層，可采用通用的尼龍或鋼絲材料作為胎體層7，當輪胎受力和運動情況變化時，只有胎腰部3中的胎體層7隨胎腰部3的輪廓形狀發生曲撓變形，受張力作用，而胎面部I和胎側部2中的胎體層7的位置狀態不發生變化，從而保持胎面部I中的胎體層7所受的力沿輪胎橫向呈張緊狀態，實現胎體層7主動約束張緊胎體，約束輪胎運動時胎面部I和胎側部2的斷面輪廓不發生變化，胎腰墊層8設置在胎腰部3的內部，采用多根高韌性、高強度的鋼絲材料，當輪胎受力和運動情況變化時，胎腰墊層8中的鋼絲材料隨胎腰部3的輪廓形狀發生曲撓變形，三角平衡輪廓支撐件10設置在胎面部I和胎側部2的內輪廓中，采用堅韌有彈性的塑料材料，該充氣輪胎在安裝于正規輪輞且填充有正規內壓下時，隨著輪胎受力、載荷、運動情況變化時，三角平衡輪廓支撐件10在輪胎內壓和胎腰部3的屈撓變形擠壓作用下，支撐胎面部I和胎側部2的斷面輪廓形狀不發生變化，使得胎面部I和胎側部2中的胎體層7結構、位置形狀不發生變化，從而保持輪胎運動時的斷面輪廓呈三角形狀，提高輪胎與地面接觸的真 圓度。
權利要求
1.一種三角平衡輪廓充氣輪胎，其特征在于主要包括胎面部、胎側部、胎腰部、胎圈三角膠、胎圈部、內襯層、胎體層、胎腰墊層、帶束層和三角平衡輪廓支撐件，所述的胎面部設置在所述輪胎的徑向最外層，采用常用的輪胎胎面膠和胎面結構，胎側部設置在胎面部的下方，與胎面部內層的兩端連接，胎腰部設置在胎側部的下方，與胎側部連接，胎圈部設置在輪胎的徑向最內層，與汽車輪輞相接觸，胎圈三角膠設置在胎圈部的內部，與胎腰部的下端連接，內襯層設置在輪胎內輪廓的最外層，胎體層設置在胎面部、胎側部、胎腰部和胎圈部的里面，胎腰墊層設置在胎腰部的內部，帶束層設置在輪胎徑向外側且在所述的胎面部的內部，三角輪廓支撐件設置在輪胎的內輪廓中，靠近胎側部的最內層，與內襯層連接，在胎腰部和三角輪廓支撐件的共同作用下，可以保持輪胎的斷面輪廓形狀為穩定的三角形，保持胎體層的受力在自由狀態下沿輪胎的橫向方向呈張緊狀態。
2.根據權利要求I所述的一種三角平衡輪廓充氣輪胎，其特征在于所述的胎面部的弧度曲率很小，胎面部內層無胎肩墊膠。
3.根據權利要求I所述的一種三角平衡輪廓充氣輪胎，其特征在于所述的胎側部直接與胎面部下方的兩端連接，采用彈性較好的胎側膠。
4.根據權利要求I所述的一種三角平衡輪廓充氣輪胎，其特征在于所述的胎體層從胎面部經由胎側部、胎腰部而到達胎圈部的胎圈三角膠處，在經由胎圈三角膠反向經過胎圈部、胎腰部、到達胎側部形成輪胎的骨架結構，胎體層設計多層，采用通用的尼龍或鋼絲材料作為胎體層。
5.根據權利要求I所述的一種三角平衡輪廓充氣輪胎，其特征在于所述的胎腰墊層設置在胎腰部的內部，采用多根高韌性、高強度的鋼絲材料。
6.根據權利要求I所述的一種三角平衡輪廓充氣輪胎，其特征在于所述的三角平衡輪廓支撐件設置在胎面部和胎側部的內輪廓中，采用堅韌有彈性的塑料材料。
全文摘要
本發明涉及一種三角平衡輪廓充氣輪胎，主要包括胎面部、胎側部、胎腰部、胎圈三角膠、胎圈部、內襯層、胎體層、胎腰墊層、帶束層和三角平衡輪廓支撐件，通過設置胎腰部結構，改變了輪胎運動時發生屈撓變形的位置，增加了輪胎在運動時胎面與地面的接觸面積，保證了輪胎接地壓力的均勻性，減少了輪胎的偏磨損，從而增加了輪胎的壽命；由于接地壓力均勻分布，增了輪胎的制動性能、轉向性能和通過性能，保證了汽車行駛的安全性；在三角平衡輪廓支撐件的作用下，保證了胎面部和胎側部的斷面輪廓形狀不發生變化，使得胎面部和胎側部中的胎體層結構、位置形狀不發生變化，保證了輪胎與地面滾動接觸的真圓度，降低了輪胎行駛的滾動阻力，保證行駛安全。
文檔編號B60C5/00GK102874053SQ20121040446
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月22日 優先權日2012年10月22日
發明者楊衛民, 秦柳, 焦志偉, 趙鵬, 劉肖英, 薛梓晨, 丁玉梅 申請人:北京化工大學