[实用新型]一种四层带束层的子午线轮胎

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种子午线轮胎，尤其涉及一种四层带束层的子午线轮胎。

背景技术

胎体帘布、钢丝圈和带束层构成了子午线轮胎的基本骨架，用于承担来自各方面的受力。全钢载重子午线轮胎各部分骨架材料均采用钢帘线制作(利用了钢丝的压缩变形小、模量高、承载能力大的特点)。子午线轮胎比斜交轮胎滚动阻力低、耐磨性好的原因之一，就是子午线轮胎在滚动时，接地区橡胶的“内收缩”(与滚动方向垂直)要比斜交轮胎小很多(另一个原因是滚动半径比斜交轮胎大)，同样也是子午线轮胎耐磨性能比斜交轮胎好的原因。这个原因来自于钢丝帘线的压缩刚度要比尼龙或聚酯帘线大很多。同时钢丝与橡胶组成的复合材料的压缩刚度与钢丝帘线的方向有很大关系。

目前带束层角度对轮胎性能影响的研究仍然不系统，由于带束层主要有两大功用，一是承担箍紧胎体的作用；二是承担轮胎行驶过程中的受力。全钢载重子午线轮胎的带束层一般由三层或四层钢丝带束层组成，用于承担轮胎胎面所受的径向驱动力和横向压缩变形力，各钢丝带束层的角度在15°～25°之间，以兼顾这两方面的受力(四层带束层的第一层角度一般在40-65之间)。

现阶段全钢载重子午线轮胎的带束层结构形式主要有两种，一种是由三层15°～25°角带束层和一层40-65°带束层相互交叉组成，兼顾了径向驱动力和横向压缩变形力两方面的力。另一种是由三层15°～25°角度带束层相互交叉+两肩零度带束层组成，主要为了克服四层带束层结构轮胎高速行驶时容易出现胎肩脱空的问题。

从发表的文献来看，已有学者研究零度带束层的全钢载重子午线轮胎的带束层受力问题(与胎体相接的)，并做成轮胎，此轮胎提高了载重轮胎的抑爆能力，也减轻了中间层的剪切应力，提高了轮胎的肩部性能。法国米其林设计的新型结构子午线轮胎，采用了呈0°排列帘线的带束层轮胎：用此带束层替代有角度带束层，并在带束层下面加置硬垫层，胎体保留了一般子午线轮胎的特点。上述结构设计方案使得该轮胎在使用过程中层间帘线剪切应力大幅降低，消除了因帘线角度而产生的角度效应，胎体的滞后损失小，从而使轮胎受力更为合理，高速性能和舒适性能优于一般子午线轮胎。

轿车轮胎由于承重小，而且周向驱动力也小，尤其是电动车的的行驶速度不高，对带束层的箍紧要求不高，所以在设计纯电动汽车轮胎时，通过大角度帘线带束层提高轮胎侧向刚度(同时可以满足径向力的要求)，大大减小轮胎胎面在滚动过程中的侧向收缩变形，从而达到降低滚动阻力，提高轮胎操控性能、胎面的耐磨性能。

综上所述，现阶段全钢载重子午线轮胎普遍采用的两种带束层结构形式主要有以下缺点：四层带束层结构全钢载重子午线轮胎的由四层15°～25°角带束层组成，接地压力比较均匀，轮胎的耐磨寿命高，有较好的承载能力，但轮胎的带束层箍紧力不足，滚动阻力大、油耗高，在轮胎高速行驶时容易出现胎肩或胎冠脱空。此种结构的轮胎虽兼顾了径向驱动力和横向压缩变形力两方面的力，既承担抵抗轮胎接地区域压缩的作用，又承担胎体的箍紧作用，所以很难平衡两者的关系，使两者的作用发挥不到最佳。

三层带束层+两肩0度带束层全钢载重子午线轮胎由三层15°～25°角带束层+两肩局部零度带束层组成，一般抗爆型全钢载重子午线轮胎会采用这种结构，这种结构虽克服了四层带束层结构轮胎高速行驶时容易出现胎肩脱空的问题，但轮胎的接地压力分布不均匀，同时轮胎肩部的箍紧系数较冠部大，也会造成轮胎在不同气压和负荷下接地 区压力分布差别较大，轮胎耐磨性差、承载能力减小，使用时容易出现胎冠变形、胎冠爆破等质量问题。

零度带束层全钢载重子午线轮胎是由法国米其林设计的0°排列帘线的带束层新型结构子午线轮胎，虽使该轮胎在使用过程中层间帘线剪切应力大幅降低，消除了因帘线角度而产生的角度效应，胎体的滞后损失小，从而使轮胎受力更为合理，高速性能和舒适性能优于一般子午线轮胎，但由于接地区域的侧向收缩变形大，使轮胎磨耗性能下降。

纯电动汽车轮胎的大角度带束层结构虽提高了轮胎侧向刚度，大大减小轮胎胎面在滚动过程中的侧向收缩变形，从而达到降低滚动阻力，提高轮胎操控性能、胎面的耐磨性能，但却不适用于载重量大、行驶速度高的全钢载重子午线轮胎。

发明内容

本实用新型正是针对现有技术存在的不足，提供了一种四层带束层的子午线轮胎。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案如下：