專利名稱：全地形車用輪胎胎體結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輪胎胎體結構，特別指使用于全地形車(All TerrainVehicle)前輪的輪胎胎體結構。
背景技術：
隨著汽車市場的全面發展,全地形車(All Terrain Vehicle)作為一種新興的車輛類別越來越受到消費者的關注，特別是運動型的全地形車，越來越多熱愛運動的消費者將其作為一種娛樂休閑運動的首選車型。而全地形車使用地形有其特殊性，常用在深林，碎石等惡劣地形下行駛，因而常發生輪胎被外物割傷、刺破的情況。考慮全地形車車輛使用地形的特殊性，現在運動型的全地形車開始在前輪采用嵌套支撐材料設計以提高輪胎的抗穿刺性能，但卻因為增加了輪胎部件的重量而造成車輛行駛的油耗增加。另支撐材料需在安裝輪輞之前裝入輪胎內型腔，然后裝上輪輞并充氣使用。此種方法安裝使用較為復雜，且需要消費者攜帶相應的裝胎工具，影響車輛使用的便攜性，不能滿足一般使用者的操作使用需求。目前輪胎嵌套支撐材料常采用泡沫嵌件或橡膠球。泡沫嵌件可以采用 一個或多個。若采用多個泡沫嵌件時，安裝后易因彼此摩擦力較大而引起泡沫粘連，造成輪胎使用時的不平衡現象，同時其散熱性較差，易導致嵌件變形，影響輪胎行駛的平衡性。若采用一個整體的泡沫嵌件可以很好地防止以上問題，但易影響到整車的懸掛緩沖系統的性能。若采用橡膠球時，橡膠球在輪胎被割傷、刺破的同時易被外物一同刺破，余下部分完好的橡膠球仍可支撐負載使用，但會造成輪胎的不平衡，從而產生擺動現象。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種不降低輪胎直線行駛穩定性與操控性的同時又能提高抵抗外物穿刺破壞能力的全地形車用輪胎胎體結構。為實現上述目的，本實用新型的解決方案是:一種全地形車用輪胎胎體結構，該輪胎包括胎冠部、位于胎冠部兩側的胎肩部及兩胎肩部下方的胎側部，在輪胎本體的內側設有一保氣層，在輪胎保氣層的外側設有一層或一層以上的簾紗層，該簾紗層的兩邊是繞過鋼絲圈向外翻卷包置于簾紗層上形成胎唇部；其中:在簾紗層外側或中間增設一層由浸漿短纖維和橡膠的復合材料制成的抗刺扎層，且該抗刺扎層設置于兩胎肩部位之間。所述抗刺扎層的端部與胎冠部的徑向距離與輪胎斷面高度的比值為0.3^0.7。所述抗刺扎層的端部與胎冠部的徑向距離與輪胎斷面高度的比值為0.45、.65。所述抗刺扎層的厚度為I 15mm。所述抗刺扎層的厚度為2lm。所述浸漿短纖維為尼龍、聚酯或凱芙拉材質。所述浸漿短纖維長度為f20mm。[0013]所述浸漿短纖維長度為2飛mm。所述抗刺扎層的纖維含量為10飛0%。所述抗刺扎層的纖維含量為30飛0%。采用上述方案后，本實用新型通過于兩胎肩部位之間設置的抗刺扎層，可以提高輪胎抵抗外物穿刺破壞能力；另外，不同纖維含量交織構筑成的纖維-橡膠復合材料抗刺扎層可提升輪胎胎冠部和胎肩部的強度，同時使整個輪胎本體不會顯得太僵硬，確保最易破壞的胎冠部和胎肩部達到最佳的強化效果，在不降低輪胎直線行駛穩定性與操控性的同時又能進一步提高輪胎抵抗外物的穿刺破壞能力。
圖1為本實用新型輪胎的截面示意圖；圖2為本實用新型輪胎的抗刺扎層中纖維-橡膠復合材料的結構示意圖。輪胎本體I保氣層2簾紗層3鋼絲圈4抗刺扎層5胎肩部6胎冠部7胎側部8胎唇部9浸漿短纖維51 橡膠52。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型揭示了一種全地形車用輪胎胎體結構，該輪胎包括胎冠部7、位于胎冠部7兩側的胎 肩部6及兩胎肩部6下方的胎側部8，在該輪胎本體I的內側設有一保氣層2，在輪胎保氣層2的外側設有一層或一層以上的簾紗層3，本實施例采用兩層簾紗層3，該簾紗層3的兩邊是繞過鋼絲圈4向外翻卷包置于簾紗層3上形成胎唇部9。在簾紗層3外側或中間增設一抗刺扎層5，且設置于兩胎肩部位之間。該抗刺扎層5的端部與胎冠部7的徑向距離Hl與輪胎斷面高度H的比值為
0.3^0.7，優選為0.45、.65。若抗刺扎層5的端部與胎冠部7的徑向距離Hl過大時將導致整個輪胎本體偏硬，影響輪胎行駛的舒適性；若抗刺扎層5的端部與胎冠部7的徑向距離Hl過小時將無法充分地發揮其抗刺扎的性能。該抗刺扎層5的設計厚度T為f 15mm，優選為2 8m。若抗刺扎層5的設計厚度T過大時將大大增加整個輪胎本體的重量，影響輪胎的操控性；若抗刺扎層5的設計厚度T過小時將無法充分地發揮其抗刺扎的性能。配合圖2所示，該抗刺扎層5是由浸漿短纖維51和橡膠52組成的復合材料，其中浸漿短纖維51可以為尼龍、聚酯、凱芙拉等材質。該復合材料是一個多相體系，橡膠52為連續相，短纖維51為分散相，為了使兩相界面之間能更好的融合，短纖維51表面進行浸漿處理會使纖維-橡膠復合材料性能更加優良。該短纖維51材料在混煉加工中不產生彎曲或破斷，其外觀、特性與混煉前相同。短纖維51經混煉均勻分散于膠料中，作用是增強橡膠基體，賦予復合材料高強度、高模量。橡膠52的作用是作為基體，將一定取向的個體纖維牢固地粘結成整體，可將外來應力傳遞并分配到各個纖維上，沿纖維軸分散應力。短纖維51經壓延、擠出工藝操作使其在橡膠基體中沿壓延、壓出方向排列，將該種排列方式的纖維-橡膠復合材料以徑向同胎體組合，大大提高輪胎的胎體強度和抗刺扎性能。該短纖維51長度設計為f 20mm，優選為2飛mm，短纖維51材料長度越長，個體短纖維51同橡膠基體間的粘合力越大，更易抵消外來應力的破壞；同時，因其較長的長度，外來應力傳遞并沿纖維軸分散得更徹底、均勻，對輪胎本體I的影響更小。但若短纖維51長度太長，極易導致混煉分散不良，應力分布不均等問題。若短纖維51長度太短，其抵消外來應力的破壞能力減弱，影響其抗刺扎性能。纖維-橡膠復合材料抗刺扎層5的纖維含量可為1(T60%，優選為30飛0%。若纖維-橡膠復合材料抗刺扎層5的纖維含量過少時，將無法充分體現該材料的抗刺扎性能，若纖維-橡膠復合材料抗刺扎層5的纖維含量過多時，將過分地強化輪胎胎肩部6和胎冠部7，影響輪胎乘坐舒適性，同時將降低抗刺扎層5與簾紗層3、胎冠部7膠料的剝離強度，當輪胎在使用過程中易產生剝離爆胎現象，影響輪胎使用壽命。采用如圖1輪胎結構樣式試制了多種前輪規格為AT21X7-10的全地形車輪胎，在輪輞為5.5 AT X10.0、內壓為45kpa的條件下將輪胎安裝于排氣量450cc的全地形車上并在碎石，林地等越野路線上行駛時對直線行駛穩定性和操控性進行評價，通過駕駛員的感官分別以傳統例為5分的十分法來評價直線行駛穩定性與操控性，數值越大直線行駛穩定性與操控性越優越。抗穿刺性采用室內柱壓試驗進行強度測試，測量每條輪胎的平均破壞能，采用傳統例為100的指數進行評價，數值越大表示輪胎抗穿刺破壞的性能越好。測試結果如下表1:
權利要求1.一種全地形車用輪胎胎體結構，該輪胎包括胎冠部、位于胎冠部兩側的胎肩部及兩胎肩部下方的胎側部，在輪胎本體的內側設有保氣層，在輪胎保氣層的外側設有一層或一層以上的簾紗層，該簾紗層的兩邊是繞過鋼絲圈向外翻卷包置于簾紗層上形成胎唇部；其特征在于:在簾紗層外側或中間增設一層抗刺扎層，且該抗刺扎層設置于兩胎肩部位之間。
2.如權利要求1所述的全地形車用輪胎胎體結構，其特征在于:所述抗刺扎層的端部與胎冠部的徑向距離與輪胎斷面高度的比值為0.3^0.7。
3.如權利要求2所述的全地形車用輪胎胎體結構，其特征在于:所述抗刺扎層的端部與胎冠部的徑向距離與輪胎斷面高度的比值為0.45、.65。
4.如權利要求1所述的全地形車用輪胎胎體結構，其特征在于:所述抗刺扎層的厚度為 1 1 Smnin
5.如權利要求4所述的全地形車用輪胎胎體結構，其特征在于:所述抗刺扎層的厚度為2 8m。
6.如權利要求1所述的全地形車用輪胎胎體結構，其特征在于:所述浸漿短纖維為尼龍、聚酯或凱芙拉材質。
7.如權利要求6所述的全地形車用輪胎胎體結構，其特征在于:所述浸漿短纖維長度為I 20mm。
8.如權利要求7所述的全地形車用輪胎胎體結構，其特征在于:所述浸漿短纖維長度為2 6m m。
專利摘要一種全地形車用輪胎胎體結構，該輪胎包括胎冠部、位于胎冠部兩側的胎肩部及兩胎肩部下方的胎側部，在輪胎本體的內側設有一保氣層，在輪胎保氣層的外側設有一層或一層以上的簾紗層，該簾紗層的兩邊是繞過鋼絲圈向外翻卷包置于簾紗層上形成胎唇部；其中在簾紗層外側或中間設有抗刺扎層，且該抗刺扎層設置于兩胎肩部位之間，該抗刺扎層為浸漿短纖維和橡膠的復合材料。通過于兩胎肩部位之間設置不同纖維含量交織構筑成的纖維-橡膠復合材料抗刺扎層可提升輪胎胎冠部和胎肩部的強度，同時使整個輪胎本體不會顯得太僵硬，確保胎冠部和胎肩部達到最佳的強化效果，在不降低輪胎直線行駛穩定性與操控性的同時提高輪胎抵抗外物的穿刺破壞能力。
文檔編號B60C9/04GK203110837SQ20122063896
公開日2013年8月7日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者陳秀雄 申請人:廈門正新橡膠工業有限公司