專利名稱：節(jié)能耗輪胎的制作方法
技術領域：
輪胎是由橡膠和簾線制成的不同品種和規(guī)格的產(chǎn)品，由于輪胎結構的不同，在使用性能上存在不同的優(yōu)點和缺點。
本實用新型“節(jié)能耗輪胎”是在現(xiàn)有結構輪胎使用性能的基礎上，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，又彌補了現(xiàn)有輪胎在使用性能上的不足，使輪胎更適應車輛在高等級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)格尺寸的機動車輛輪胎。
背景技術：
目前，輪胎從結構上分為兩種一種是普通輪胎(斜交結構輪胎)，它的胎體由多層簾線呈一定角度相互交叉排列，故稱斜交結構輪胎。在使用性能方面的優(yōu)點是胎體堅固，胎側較厚而不易損壞，車輛在行駛中的轉向性能和穩(wěn)定性能好。缺點是輪冠(胎面)的耐扎和耐磨及抗硬傷性能差，因胎側較厚而導致剛性(剛度)高，緩沖和減震性能差，同時因胎體多層交叉的簾線組成，輪胎在負荷滾動中，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，使輪胎在負荷滾動中滾動阻力的增加，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。另一種是子午結構輪胎，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，因此在習慣上稱為子午結構輪胎。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成輪胎的基礎簾布層，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)，緯簾線構成一層基礎簾布層，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。與同層級的普通輪胎相比較，有較薄的胎體及滾動中簾線之間不存在相互的剪切，所以生熱少，而散熱快，滾動阻力小，適于高速和高溫下行駛。因子午輪胎胎側薄，滾動中變形大，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，并延長了輪胎的使用壽命和提高了輪胎的翻新率。它的缺點是在使用性能方面與普通輪胎相比，子午輪胎的胎側薄，剛性胝，滾動中變形大，側向穩(wěn)定性能和爬坡性能差，同時由于胎側薄，在低等級路面滾動時胎側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，我國以作為基本國策，進行推廣實施，由于多方面的原因，目前我國生產(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，對普通輪胎胎體的簾線進行減少，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，輪胎的設計都集中精力開發(fā)節(jié)能輪胎，降低滾動阻力，滾動阻力降低6％，可以節(jié)約燃料1％。滾動阻力占車輛發(fā)動機輸出功率的30-40％左右，其中由于輪胎材料內磨擦生熱帶來的滯后損失功率又占輪胎的滾動阻力耗用功率的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，四川科學技術出版社1998年9月出版)。因此，降低輪胎本身內磨擦及輪胎與路面的磨擦是降低輪胎滾動阻力，節(jié)約燃料的重要途徑。

發(fā)明內容
輪胎是一個彈性體，在負荷下滾動時，實際是壓縮彈起，反復曲撓變形的過程，在這個過程中，由于輪胎與路面的磨擦及胎體的內磨擦，將發(fā)動機的能量轉換成熱能消失在大氣中，這種彈滯損失，是產(chǎn)生輪胎滾動阻力的重要因素。彈滯損失的大小，是同輪胎的結構、材料量、材料性質有直接的關系，因此，除改進花紋類型，減小輪胎規(guī)格外，減少材料用量、使輪胎在同一規(guī)格中達到輕量化。
輪胎的簾線構成了輪胎的骨架，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，是輪胎在負荷滾動中產(chǎn)生滾動阻力的主要因素。
對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阻力。對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)有普通輪胎由于結構的特點，在使用性能和滾動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上，將輪胎的圓周等距離分成若干等分<段>，間隔一等份<段>，對簾布層中的簾線進行增加和減少。通過對簾線的增加和減少，使輪胎在負荷滾動中的使用性能有所提高的同時，降低了輪胎的滾動阻力，達到節(jié)能和節(jié)耗的目的。
技術方案通過對輪胎簾線的增加和減少，使輪胎輕量化，達到生產(chǎn)時節(jié)能，滾動中節(jié)耗。本新型的技術方案是根據(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，同時承受主要的負荷，化纖緯線在固定鋼絲帶形圈的同時，與胎圈的鋼絲環(huán)固定在一起，構成了輪胎的形狀，并承受小的負荷。對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上，等距離間隔一等份<段>增加一等份<段>的化纖緯線。對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。
輪胎在滾動中是一個旋轉體，處于反復壓縮彈起的旋轉過程，壓縮和彈起，形成了輪胎的變形，輪胎的變形有胎側的變形和徑向的變形，這兩個變形是相互影響的，胎側的變形必定影響到徑向的變形，而胎側的變形集中在胎肩到胎側的中心線部位，輪胎的變形，導致了簾線的曲撓，是輪胎在滾動中產(chǎn)生熱量的主要部位，在對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阻力的增加，提高了輪胎在滾動中的穩(wěn)定性能和爬坡性能。對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，由于簾線用量的減少，使輪胎在負荷滾動中產(chǎn)生熱量也少，降低了輪胎的滾動阻力。對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，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中心線部位簾線的減少，降低了輪胎在負荷滾動中這一部位因簾線相互剪切及內磨擦所產(chǎn)生熱量的減少，降低了輪胎的滾動阻力。
對兩種結構輪胎的簾線進行增加和減少，在同一規(guī)格的輪胎中，使輪胎輕量化，使輪胎在負荷滾動中減少熱量的產(chǎn)生，降低了滾動阻力，達到輪胎在生產(chǎn)時節(jié)能，滾動中節(jié)耗的目的。
有益效果
輪胎發(fā)展的趨向是輕量化，子午化和無內胎化。本新型對兩種結構輪胎簾線的增加和減少，對大規(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，對小規(guī)格的化纖子午輪胎來講，在保持使用性能的同時，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期內還將大量使用，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，使輪胎在負荷滾動中減少了熱量的產(chǎn)生，提高了輪胎在高速和高溫下負荷滾動中的性能，延長了輪胎的使用壽命。普通輪胎簾布層中簾線的減少，相應的對輪胎的負荷有不同程度的降低，對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路面的損壞及交通事故的發(fā)生。對輪胎簾線的增加和減少，彌補了現(xiàn)有輪胎在使用性能上不足的同時，使輪胎輕量化，降低滾動阻力，使輪胎在生產(chǎn)時節(jié)省材料用量和能源的消耗，在滾動中節(jié)省燃料的消耗。
路面等級的提高，車輛發(fā)動機在同樣耗油的同時，發(fā)動機功率的增加，為車輛的高速行駛提供了條件，輪胎的輕量化，使輪胎在負荷滾動中降低了輪胎的滾動阻力，在達到輪胎節(jié)能節(jié)耗的同時，提高了輪胎的使用壽命和翻新率，給使用者和社會帶來明顯的正效益。


以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
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。
具體實施方式
兩種結構的輪胎是多品種和多規(guī)格的，本新型是根據(jù)不同結構輪胎的用途和規(guī)格等距離分段<等份>增加和減少簾線來實施的，等距離分段<等份>輪胎的園周時，分段<等份>的數(shù)量為偶數(shù)。
1、輪胎的生產(chǎn)工藝流程已自動化，簾線的增加和減少，可在簾線纏繞的流程中增加時間控制裝置，使簾線在纏繞時達到時斷時續(xù)的纏繞。
2、化纖子午輪胎簾線的減少，應根據(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，簾線層中減少的部位應相互錯開，減去的簾線不要對在整體簾線層中的同一部位，以保證輪胎剛性和承受負荷的均勻，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荷也越均勻。
權利要求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，在兩層簾線的基礎上，間隔一段<等份>增加一段<等份>化纖簾線。
3.根據(jù)權利要求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。
專利摘要本實用新型是提高和彌補現(xiàn)有乘用和貨用機動車輛輪胎的使用性能的輪胎。是在保持現(xiàn)有結構輪胎使用性能的基礎上。通過局部增加和減少輪胎簾線的用量，減少輪胎在負荷滾動中熱量的產(chǎn)生，使輪胎輕量化和降低輪胎的滾動阻力。達到輪胎在生產(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。可制成不同品種和規(guī)格的系列輪胎，滿足不同車輛對輪胎的需求。
文檔編號B60C9/00GK2620639SQ0323621
公開日2004年6月16日 申請日期2003年1月20日 優(yōu)先權日2003年1月20日
發(fā)明者張懷璽 申請人:張懷璽