一种轮胎胎里口袋结构及制造方法与流程

1.本发明涉及轮胎结构技术领域，更具体地说，是涉及一种轮胎胎里口袋结构及制造方法。


背景技术：

2.为了测量轮胎在使用过程中的轮胎气压、轮胎温度、轮胎速度、轮胎下沉量以及其它参数等，需要将电子传感器放置并固定在车辆的轮胎内。此类电子传感器采用无线传输技术，在车辆行驶或静止状态下采集汽车的数据，并将这些数据传送到驾驶室的主机中，以数据化的形式显示相关数据，可以通过设置调节部分参数，或者在数据出现异常时，进行报警以提醒驾驶人员，提高车辆行驶的安全性。
3.但目前在放置电子传感器时通常采用胶粘的方式直接将电子传感器粘贴固定在轮胎的内部，这种单纯的通过胶粘剂固定电子传感器的方式使得电子传感器在轮胎使用过程中容易脱落，电子传感器脱落后无法继续采集汽车的相关数据。此外，电子传感器用胶粘剂直接固定在轮胎内部，在电子传感器失效时更换起来操作麻烦，费时费力。


技术实现要素：

4.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种轮胎胎里口袋结构，口袋结构设置于胎体的里侧，胎体包括胎体骨架材料层、附胶层，附胶层设置于胎体骨架材料层的里侧；附胶层的里侧设置有内衬层，内衬层的里侧设置有气密层，口袋结构包括隔离层、柔性层，隔离层设置于气密层的里侧；隔离层的外面罩设有柔性层，柔性层位于气密层的里侧；
5.隔离层与柔性层之间具有开口，传感器通过开口放置于隔离层与柔性层之间。
6.进一步的，柔性层上开设有气孔，气孔的位置与传感器的探测孔的位置相对应。
7.进一步的，气孔与探测孔具有相同的尺寸；探测孔突出地设置于传感器上，探测孔插置于气孔内将传感器与柔性层连接在一起。
8.进一步的，隔离层的形状呈“凸”字形；隔离层的厚度为0.01mm-0.1mm。
9.进一步的，柔性层的形状呈“凸”字形；柔性层的厚度为0.5mm-3mm。
10.进一步的，隔离层的第一隔离层宽度lg1和第一隔离层长度lg2和第二隔离层长度lg4和第三隔离层宽度lg5、柔性层的第一柔性层宽度lr1和第一柔性层长度lr2和第二柔性层长度lr4和第三柔性层宽度lr5、传感器的传感器长度lx1和传感器宽度lx2和传感器高度hx1之间具有如下尺寸关系：
11.lr1＞lx1≥lg1；
12.lr2＜lg2；
13.lr4＞lg4＞lx2；
14.lr5＞lg5；
15.(((hx
12
+((lg
5-lx1)/2)2)
1/2
)*2+lx1)/lg5＝1.05～2。
16.一种轮胎胎里口袋结构的制造方法的步骤为：
17.s1：在压延过程中将胎体或者内衬层进行预硫化处理；
18.s2：根据尺寸要求对隔离层、柔性层进行裁剪，裁剪后的隔离层、柔性层的形状呈“凸”字形；
19.s3:将隔离层与柔性层相贴合制成口袋结构，再将口袋结构的隔离层的一侧贴合在胎体的里侧，贴合好后使用压辊压实得到胎胚；
20.s4：将胎胚放置于规定的位置，进行硫化；
21.s5：硫化后对胎胚进行外观、x光检测；
22.s6：使用工具从胎胚的一侧将隔离层与柔性层分开形成开口，使用工具将开口扩开，将传感器通过开口塞入到隔离层与柔性层之间；
23.s7：传感器塞入后在柔性层上使用工具制作气孔，气孔的位置与传感器的探测孔的位置相对应；探测孔插置于气孔中将传感器与柔性层固定在一起；
24.s8：检查传感器是否在口袋结构中固定以及检查胎胚的外观后，入库。
25.进一步的，在步骤s3中将口袋结构贴合在胎体里侧时，口袋结构位于轮胎接头与胎体中心连线的向左右两侧偏移10
°
以外的位置上。
26.本发明的轮胎胎里口袋结构及制造方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
27.1)口袋结构的设置可以在不使用胶粘剂的情况下，存放和固定电子传感器等物品，防止电子传感器等物品在车辆行驶或静止状态下脱落；
28.2)在电子传感器等物品失效时可以进行更换，避免一次性电子传感器等物品植入后失效无法更换等难题；并且安装传感器方便快捷，大大节约操作时间；
29.3)在胎体的附胶层或内衬层上采用了预硫化处理，在胎里增加了隔离层和柔性层这两层结构时也能保证轮胎气密层的厚度，保证了轮胎气密性。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明的口袋结构在轮胎胎里的断面贴合区域示意图。
32.图2为本发明的口袋结构的结构示意图。
33.图3为安装传感器后传感器与口袋结构的位置关系示意图。
34.图4为图3中传感器与隔离层、柔性层的位置关系局部放大图。
35.图5为隔离层的俯视图。
36.图6为柔性层的俯视图。
37.图7为柔性层与隔离层相贴合的位置关系示意图。
38.图8为传感器的俯视图。
39.图9为传感器的主视图。
40.图10为本发明的口袋结构在轮胎胎里的周向贴合区域示意图。
41.图中符号说明：
42.1.胎体骨架材料层；2.附胶层；3.内衬层；4.气密层；5.隔离层；6.柔性层；7.气孔；8.探测孔；9.传感器；
43.a.轮胎接头一；b.轮胎接头二；d.轮胎接头三；
44.a.贴合区域位置一；a’.贴合区域位置二；
45.b.贴合区域位置三；b’.贴合区域位置四；
46.d.贴合区域位置五；d’.贴合区域位置六。
具体实施方式
47.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
48.现对本发明实施例提供的轮胎胎里口袋结构进行说明。
49.如图1-图4所示，一种轮胎胎里口袋结构，口袋结构设置于胎体的里侧，胎体包括胎体骨架材料层1、附胶层2，附胶层2设置于胎体骨架材料层1的里侧；附胶层2的里侧设置有内衬层3，内衬层3的里侧设置有气密层4；本发明的口袋结构在胎里的气密层4上，以轮胎中心cl为基准进行贴合。
50.口袋结构包括隔离层5、柔性层6，隔离层5设置于气密层4的里侧；隔离层5的外面罩设有柔性层6，柔性层6位于气密层4的里侧；
51.隔离层5与柔性层6之间具有开口，传感器9通过开口放置于隔离层5与柔性层6之间。柔性层6上开设有气孔7，气孔7的位置与传感器9的探测孔8的位置相对应。气孔7与探测孔8具有相同的尺寸；探测孔8突出地设置于传感器9上，探测孔8插置于气孔7内将传感器9与柔性层6连接在一起。
52.如图5所示，隔离层5的形状呈“凸”字形；隔离层5的厚度为0.01mm-0.1mm。
53.表1为隔离层的平面尺寸
54.名称代号单位隔离层宽度一lg1mm隔离层长度一lg2mm隔离层宽度二lg3mm隔离层长度二lg4mm隔离层宽度三lg5mm
55.如图6所示，柔性层6的形状呈“凸”字形；柔性层6的厚度为0.5mm-3mm。
56.表2为柔性层的平面尺寸
57.名称代号单位柔性层宽度一lr1mm柔性层长度一lr2mm柔性层宽度二lr3mm柔性层长度二lr4mm柔性层宽度三lr5mm
58.表3为传感器的尺寸
59.名称代号单位传感器长度lx1mm传感器宽度lx2mm传感器高度hx1mm
60.隔离层5的第一隔离层宽度lg1和第一隔离层长度lg2和第二隔离层长度lg4和第三隔离层宽度lg5、柔性层6的第一柔性层宽度lr1和第一柔性层长度lr2和第二柔性层长度lr4和第三柔性层宽度lr5、传感器9的传感器长度lx1和传感器宽度lx2和传感器高度hx1之间具有如下尺寸关系：
61.lr1＞lx1≥lg1；
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公式一
62.lr2＜lg2；
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公式二
63.lr4＞lg4＞lx2；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式三
64.lr5＞lg5；
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公式四
65.(((hx
12
+((lg
5-lx1)/2)2)
1/2
)*2+lx1)/lg5＝1.05～2。
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式五
66.上述公式一、公式二、公式三对传感器9与隔离层5、柔性层6之间的尺寸进行限制，以保证传感器9能够放置于本发明的口袋结构中。
67.上述公式五对传感器9与隔离层5、柔性层6之间的尺寸进行限制，比值得到的1.05～2为柔性层6的伸长率，即橡胶拉伸的比例；在传感器9装入到隔离层5与柔性层6之间后，柔性层6会在一定程度内变形，伸长率在1.05～2比值范围的柔性层6能够很好地起到固定传感器9的作用。
68.一种轮胎胎里口袋结构的制造方法的步骤为：
69.s1：在压延过程中将胎体的附胶层2或者内衬层3至少有一层经过预硫化处理；胎体的附胶层2或者内衬层3在压延或者挤出后通过eps设备进行预硫化，eps技术是指通过高能射线激活橡胶分子,引发产生自由基,自由基再相互结合使橡胶分子产生c-c交联,并最终形成三维网状结构,能够提高材料的胶料强度；
70.预硫化后的胎体在轮胎硫化过程减少了胶料的流动，防止气密层4在受到隔离层5和柔性层6的挤压后向胎里流动，避免减少气密层4的厚度；实现在胎里增加了隔离层5和柔性层6这两层结构时也能保证轮胎的气密层4的厚度，保证了轮胎气密性；
71.s2：根据尺寸要求对隔离层5、柔性层6进行裁剪，裁剪后的隔离层5、柔性层6的形状呈“凸”字形；
72.s3:如图7所示，作业人员将裁切好的柔性层6与隔离层5手动贴合在一起，隔离层5与柔性层6相贴合制成口袋结构，再将口袋结构的隔离层5的一侧贴合在胎体的里侧；
73.如图10所示，在胎里设置口袋结构会增加该处轮胎的材料，由于轮胎的材料分布会对轮胎重心的位置产生影响，轮胎的重心会往质量多的位置偏移，使得轮胎的重心与轮胎的几何中心相偏移，故对口袋结构在胎里的周向分布位置进行限制，减小轮胎重心与轮胎几何中心之间的偏移，保证了轮胎动平衡性能；
74.不同规格的轮胎的轮胎接头位置分布不同，轮胎接头包括胎面接头、内衬层接头、胎肩接头，口袋结构在贴合到胎体里侧时要避开轮胎接头的位置，即口袋结构的贴合位置避开胎体里侧材料多的位置，故本发明的口袋结构贴合在胎体里侧的周向位置为：口袋结构位于轮胎接头与胎体中心连线的向左右两侧偏移10
°
以外的位置上，即在贴合区域位置
一a到贴合区域位置三b、贴合区域位置二a'到贴合区域位置六d'、贴合区域位置四b'到贴合区域位置五d进行贴合；
75.贴合好后使用压辊压实得到胎胚；
76.s4：将胎胚放置于胎胚架上，在硫化机里通过内温和外温进行加热硫化；
77.s5：硫化后对胎胚进行外观、x光检测；
78.s6：使用工具从胎胚的一侧将隔离层5与柔性层6分开形成开口，使用工具将开口扩开，将传感器9通过开口塞入到隔离层5与柔性层6之间；
79.s7：如图8、图9所示，传感器9塞入后在柔性层6上使用工具制作气孔7，气孔7的位置与传感器9的探测孔8的位置相对应；探测孔8插置于气孔7中将传感器9与柔性层6固定在一起；
80.s8：检查传感器9是否在口袋结构中固定以及检查胎胚的外观后，入库。
81.本发明的轮胎胎里口袋结构及制造方法能够降低口袋结构和传感器9对轮胎的影响，保证了轮胎的性能。
82.以轮胎规格为12.00r22.5t103胎里制作口袋结构，并在口袋结构中安装了传感器9进行测试，检测结果如下：
83.1)气密层厚度：有口袋结构处与无口袋结构处对比，气密层4的厚度基本一致，差别小于0.1mm；
84.2)动平衡检测：有口袋结构与无口袋结构处轮胎的动平衡检测数据变化较小；动平衡检测的项目有上单边克数；下单边克数；上+下单边克数；静合成；上面侧向跳动，第一个点位；上面侧向跳动，第二个点位；下面侧向跳动，第一点位；下面侧向跳动，第二点位；径向跳动，中心点位；
85.3)耐久试验：在一定的速度下，不同阶段采用不同的载荷进行测试，标准是运行大于62h后轮胎未坏；耐久试验结束后，传感器9完好且无移动，耐久试验过程中信号传输正常；
86.4)气密性测试：有口袋结构与无口袋结构的轮胎3个月后气密性检测数据变化较小；
87.5)操作性：轮胎硫化后安装传感器9的操作时间小于1min20s，操作简单方便。
88.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种轮胎胎里口袋结构，口袋结构设置于胎体的里侧，胎体包括胎体骨架材料层(1)、附胶层(2)，附胶层(2)设置于胎体骨架材料层(1)的里侧；所述附胶层(2)的里侧设置有内衬层(3)，内衬层(3)的里侧设置有气密层(4)，其特征在于：所述口袋结构包括隔离层(5)、柔性层(6)，隔离层(5)设置于气密层(4)的里侧；所述隔离层(5)的外面罩设有柔性层(6)，柔性层(6)位于气密层(4)的里侧；所述隔离层(5)与柔性层(6)之间具有开口，传感器(9)通过开口放置于隔离层(5)与柔性层(6)之间。2.如权利要求1所述的轮胎胎里口袋结构，其特征在于：所述柔性层(6)上开设有气孔(7)，气孔(7)的位置与传感器(9)的探测孔(8)的位置相对应。3.如权利要求2所述的轮胎胎里口袋结构，其特征在于：所述气孔(7)与探测孔(8)具有相同的尺寸；所述探测孔(8)突出地设置于传感器(9)上，探测孔(8)插置于气孔(7)内将传感器(9)与柔性层(6)连接在一起。4.如权利要求3所述的轮胎胎里口袋结构，其特征在于：所述隔离层(5)的形状呈“凸”字形；所述隔离层(5)的厚度为0.01mm-0.1mm。5.如权利要求4所述的轮胎胎里口袋结构，其特征在于：所述柔性层(6)的形状呈“凸”字形；所述柔性层(6)的厚度为0.5mm-3mm。6.如权利要求5所述的轮胎胎里口袋结构，其特征在于：所述隔离层(5)的第一隔离层宽度lg1和第一隔离层长度lg2和第二隔离层长度lg4和第三隔离层宽度lg5、所述柔性层(6)的第一柔性层宽度lr1和第一柔性层长度lr2和第二柔性层长度lr4和第三柔性层宽度lr5、所述传感器(9)的传感器长度lx1和传感器宽度lx2和传感器高度hx1之间具有如下尺寸关系：lr1＞lx1≥lg1；lr2＜lg2；lr4＞lg4＞lx2；lr5＞lg5；(((hx
12
+((lg
5-lx1)/2)2)
1/2
)*2+lx1)/lg5＝1.05～2。7.一种如权利要求1-6任一项所述的轮胎胎里口袋结构的制造方法，其特征在于：所述制造方法的步骤为：s1：在压延过程中将胎体或者内衬层(3)进行预硫化处理；s2：根据尺寸要求对隔离层(5)、柔性层(6)进行裁剪，裁剪后的隔离层(5)、柔性层(6)的形状呈“凸”字形；s3:将隔离层(5)与柔性层(6)相贴合制成口袋结构，再将口袋结构的隔离层(5)的一侧贴合在胎体的里侧，贴合好后使用压辊压实得到胎胚；s4：将胎胚放置于规定的位置，进行硫化；s5：硫化后对胎胚进行外观、x光检测；s6：使用工具从胎胚的一侧将隔离层(5)与柔性层(6)分开形成开口，使用工具将开口扩开，将传感器(9)通过开口塞入到隔离层(5)与柔性层(6)之间；s7：传感器(9)塞入后在柔性层(6)上使用工具制作气孔(7)，气孔(7)的位置与传感器(9)的探测孔(8)的位置相对应；探测孔(8)插置于气孔(7)中将传感器(9)与柔性层(6)固定
在一起；s8：检查传感器(9)是否在口袋结构中固定以及检查胎胚的外观后，入库。8.如权利要求7所述的轮胎胎里口袋结构的制造方法，其特征在于：在步骤s3中将口袋结构贴合在胎体里侧时，口袋结构位于轮胎接头与胎体中心连线的向左右两侧偏移10
°
以外的位置上。

技术总结
本发明提供了一种轮胎胎里口袋结构及制造方法，涉及轮胎结构技术领域，口袋结构设置于胎体的里侧，胎体包括胎体骨架材料层、附胶层，附胶层设置于胎体骨架材料层的里侧；附胶层的里侧设置有内衬层，内衬层的里侧设置有气密层，口袋结构包括隔离层、柔性层，隔离层设置于气密层的里侧；隔离层的外面罩设有柔性层，柔性层位于气密层的里侧；隔离层与柔性层之间具有开口，传感器通过开口放置于隔离层与柔性层之间；口袋结构的制造方法通过多个步骤制得口袋结构；本发明提供的轮胎胎里口袋结构的设置可以存放和固定电子传感器等物品，防止传感器在车辆行驶或静止状态下脱落；在传感器失效时可以进行更换，且安装传感器方便快捷，节约操作时间。操作时间。操作时间。


技术研发人员：姜锡洲 刘琳 吴君伟 姜娉 魏进斌 李崇兵 王庆文
受保护的技术使用者：浦林成山(山东)轮胎有限公司
技术研发日：2023.02.02
技术公布日：2023/7/4