本發(fā)明涉及輪胎技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于5°斜底輪輞的全鋼載重?zé)o內(nèi)輪胎，該類輪胎與5°斜底輪輞裝配，保證車輛在標(biāo)準(zhǔn)氣壓和低壓條件下行駛的保氣性和使用性能。

背景技術(shù)：

隨著市場的需求變化，部分特種用途的全鋼載重規(guī)格輪胎如12.00R20、14.00R20、16.00R20出現(xiàn)了提高速度級(jí)別、減輕輪胎重量等需求，解決方法之一是去掉內(nèi)胎墊帶，采用無內(nèi)輪胎設(shè)計(jì)進(jìn)行滿足，而市場上使用的全鋼子午線無內(nèi)輪胎規(guī)格輪輞的尺寸均為22.5、24.5的15°深槽輪輞，部分特殊領(lǐng)域?qū)嗇y尺寸的固定，導(dǎo)致上述12.00R20、14.00R20、16.00R20規(guī)格輪胎需配用5°斜底輪輞，為保證氣密性，需對(duì)上述規(guī)格輪胎進(jìn)行全新設(shè)計(jì)從而滿足產(chǎn)品的無內(nèi)輪胎化。

現(xiàn)行市場上配套5°斜底輪輞的全鋼載重輪胎，均為有內(nèi)胎結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)上輪胎胎圈處著合直徑與輪輞的標(biāo)定直徑相當(dāng)，胎踵弧切線相對(duì)于胎圈著合直徑的水平線形成的夾角小于輪胎胎圈座角度，或與輪輞胎圈座角度相當(dāng)，經(jīng)有限元分析發(fā)現(xiàn)采用上述設(shè)計(jì)的輪胎胎圈與輪輞間的接觸壓力最大在5～6MPa，采用上述設(shè)計(jì)方案輪胎裝配在5°斜底輪輞上，經(jīng)過實(shí)際氣密性測試發(fā)現(xiàn)，輪胎使用過程中存在充氣壓力降低和胎圈處漏氣現(xiàn)象，說明上述設(shè)計(jì)產(chǎn)生的輪胎與輪輞接觸壓力不能滿足輪胎氣密性要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種適用于5°斜底輪輞的全鋼載重?zé)o內(nèi)輪胎，通過增大胎圈部位剛性，增大胎圈部位與輪輞間的接觸壓力，同時(shí)通過輪胎設(shè)計(jì)彌補(bǔ)輪輞制造缺陷等方法來保證輪胎的氣密性，保證輪胎負(fù)載行駛在胎圈處不會(huì)發(fā)生漏氣現(xiàn)象。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種適用于5°斜底輪輞的全鋼載重?zé)o內(nèi)輪胎，包括與輪輞配合的胎圈，該胎圈的輪廓由胎圈底弧、胎踵弧和胎圈側(cè)弧構(gòu)成，所述胎踵弧的切線相對(duì)于胎圈著合直徑所在的水平線形成有胎圈座夾角，所述胎圈著合直徑小于輪輞的標(biāo)定直徑，其差值范圍為3mm～5mm，所述胎圈座夾角的范圍為7°～10°，該胎圈座夾角的斜面和胎踵弧在水平上的投影寬度為胎圈總寬度的50％～60％。

所述胎圈座夾角的夾角線靠近胎圈中點(diǎn)處的端點(diǎn)延伸一條直線，該直線與胎圈著合直徑的水平線平行，截止至胎圈內(nèi)端點(diǎn)。

所述胎圈底弧和胎圈側(cè)弧上均設(shè)置有凸起半圓弧，該凸起半圓弧的中心點(diǎn)與胎踵弧的中心點(diǎn)之間的弧長為10～15mm。

所述胎圈包括由單根鋼絲繞成的六邊行鋼絲圈，該鋼絲圈的內(nèi)徑與胎圈著合直徑的比值小于1.03。

所述全鋼載重?zé)o內(nèi)輪胎的著合寬度與斷面寬度的比值大于0.69。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過增加胎圈底部尺寸與輪輞間過盈量來提高輪胎與輪輞間的接觸壓力，同時(shí)調(diào)整輪胎的輪廓和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來提高胎圈部位的剛性，減少輪胎胎圈在輪輞上的變形蠕動(dòng)，保證輪胎的氣密性能；本發(fā)明讓裝配5°斜底輪輞的充氣無內(nèi)全鋼子午線輪胎可以在標(biāo)準(zhǔn)氣壓和低壓條件下都具有良好的保氣性和相關(guān)使用性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明全鋼載重?zé)o內(nèi)輪胎中胎圈部位結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明全鋼載重?zé)o內(nèi)輪胎與輪輞的裝配示意圖；

圖3為本發(fā)明全鋼載重?zé)o內(nèi)輪胎中胎圈示意圖，示出了鋼絲圈底部直徑；

圖4為本發(fā)明全鋼載重?zé)o內(nèi)輪胎中胎圈整體輪廓示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式作詳細(xì)的說明。

以下對(duì)專業(yè)術(shù)語進(jìn)行定義：

如圖1所示，輪胎的胎圈輪廓由胎圈底弧(abc)、胎踵弧(cde)和胎圈側(cè)弧(ef)共同組成，定義一條過切線bc和ef交點(diǎn)的水平線L1為輪胎的胎圈著合直徑ΦD1，定義胎踵弧(cde)的切線(bc)相對(duì)于水平線L1形成胎圈座夾角α1，定義胎圈座總寬度為W,胎圈座夾角線bc和胎踵弧(cde)共同所形成的水平線寬度為W1。

如圖2所示，輪輞的標(biāo)定直徑為ΦD2，輪輞的胎圈座角度為α2。

如圖3所示，定義輪胎胎圈部位鋼絲圈底部直徑為ΦD3。

如圖4所示，定義輪胎的著合寬度為BW,定義輪胎的斷面寬度為SW。

輪胎與輪輞接觸面主要是胎圈底部、胎踵和胎圈側(cè)部，其中胎圈底弧(abc)、胎踵弧(cde)和胎圈側(cè)弧(ef)構(gòu)成了胎圈的輪廓。

本發(fā)明通過增加胎圈底部尺寸與輪輞間過盈量來提高輪胎與輪輞間的接觸壓力，本實(shí)施例從兩個(gè)方面進(jìn)行調(diào)整，參照?qǐng)D1和2。

首先是調(diào)整胎圈著合直徑的設(shè)計(jì)，胎圈處著合直徑小于輪輞的標(biāo)定直徑，且隨著輪胎著合直徑的增大，該差值由3mm至5mm逐漸增大。

其次是調(diào)整胎圈座角度，胎圈座夾角α1的范圍為7°～10°。同時(shí)經(jīng)過實(shí)際測試發(fā)現(xiàn)，輪胎胎圈底部的密封面主要在50％～60％胎圈水平寬度的斜面上，故胎圈座夾角斜面bc和胎踵弧cde在水平上的投影寬度W1設(shè)計(jì)為胎圈總寬度W的50％～60％。

根據(jù)上述思路，胎圈底部與輪輞接觸面均采用過盈配合，但會(huì)導(dǎo)致輪胎的裝配困難，且會(huì)導(dǎo)致輪胎胎圈底部配合面與輪輞胎圈座配合過程中無法完全貼合的問題，通過在胎圈底部的胎圈座夾角的夾角線(bc)靠近胎圈中點(diǎn)處的端點(diǎn)延伸一條直線(ab)來解決，該直線與胎圈著合直徑的水平線平行，截止至胎圈內(nèi)端點(diǎn)。根據(jù)有限元分析，輪胎充氣負(fù)載時(shí)，輪胎胎趾部位(ab段)會(huì)與輪輞相應(yīng)位置分離，向上方翹起，不起密封作用，而不采用水平直線設(shè)計(jì)，a點(diǎn)直徑與輪輞相應(yīng)點(diǎn)部位的直徑過盈量偏大，導(dǎo)致輪胎裝配困難，考慮到ab段不起密封作用，故采用水平直線設(shè)計(jì)可以減少a點(diǎn)與輪輞相應(yīng)部位的過盈量，減輕裝配困難。

考慮到輪輞長期使用后存在變形，或者輪輞制造過程中存在制造缺陷，導(dǎo)致輪輞胎圈座和輪緣與輪胎胎圈底部和側(cè)部接觸不上，通過在胎圈底弧和胎圈側(cè)弧上均設(shè)置有凸起半圓弧來解決，該凸起半圓弧的中心點(diǎn)與胎踵弧的中心點(diǎn)之間的弧長為10～15mm。該設(shè)計(jì)尺寸主要是考慮輪胎的密封部位是bc和ef段，故在該部位增加凸起半圓弧可以降低因?yàn)檩嗇y問題導(dǎo)致的密封不良的風(fēng)險(xiǎn)。

如圖3所示，在胎圈處有一個(gè)由單根鋼絲繞成的六邊行鋼絲圈，該鋼絲圈的底部直徑ΦD3與胎圈著合直徑ΦD1的比值小于1.03，通過有限元分析，其它設(shè)計(jì)不發(fā)生改變的情況下，該設(shè)計(jì)比值大于1.04，輪胎胎圈與輪輞間的接觸壓力將下降35％～45％，通過固定該設(shè)計(jì)比值小于1.03，同時(shí)可以避免成品輪胎胎圈底部出現(xiàn)裂口、缺膠等外觀缺陷，從而保證輪胎的氣密性。

如圖4所示，輪胎的著合寬度BW與斷面寬度SW的比值設(shè)計(jì)為大于0.69，通過有限元分析，其它設(shè)計(jì)不發(fā)生改變的情況下，該設(shè)計(jì)比值下降0.02，輪胎胎圈與輪輞接觸壓力下降約10％，同時(shí)通過該設(shè)計(jì)可以增大輪胎整體剛性，減少胎圈處的變形。

下表是實(shí)驗(yàn)對(duì)比：

由上表可知，輪胎胎圈與輪輞接觸壓力達(dá)到12～14MPa,通過實(shí)際測試，輪胎在負(fù)載下胎圈處無漏氣現(xiàn)象，長期使用后輪胎壓力實(shí)際降低約5％/月，可以滿足實(shí)際使用要求。

使用本發(fā)明的產(chǎn)品，因輪胎的輪廓未發(fā)生變化，也可以作為有內(nèi)胎產(chǎn)品配上內(nèi)胎和墊帶直接使用，提高了產(chǎn)品的通用性能。

以上所述實(shí)施方式僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。