CN103153649A - 航空器用充气子午线轮胎 - Google Patents

Abstract

提供一种航空器用充气子午线轮胎，其包括：构成轮胎骨架结构的子午线胎体；沿着子午线胎体的胎冠区域的外周布置的带束（6）；和沿着带束（6）的外周布置并且由多个帘线（9）形成的至少一个保护层（7）。保护层（7）中的帘线（9）以正弦形状弯曲并且以相同相位平行地布置。各帘线（9）的振幅中心线相对于轮胎周向的锐角倾斜角度θ、各帘线（9）的半振幅a以及各帘线（9）的波长λ满足关系：tanθ＞2πa/λ＞0.4（0°＜θ＜90°）。

Description

航空器用充气子午线轮胎

技术领域

本发明涉及航空器用子午线轮胎，并且特别地涉及使剥离的任何胎面橡胶片段的体积减小的航空器用充气子午线轮胎的改进。

背景技术

当航空器用充气子午线轮胎碾过落在跑道上的异物时，胎面中可能发生切口。如果切口到达带束或胎体，则轮胎可能穿孔（puncture），或者胎面橡胶可能自切口处从轮胎上剥离。

为了解决该问题，例如在专利文献1中提议一种在带束层和胎面之间设置胎冠保护层的技术。胎冠保护层由波形帘线层和有机纤维帘线层形成，其中波形帘线层由平行配置的波形帘线组成，有机纤维帘线层位于波形帘线层的轮胎径向外侧、由平行配置的有机纤维帘线组成并且在沿着胎面的周向或者相对于胎面周向成角度的直线上延伸。当胎面受到损伤时，波形帘线层抑制损伤贯通至带束层，并且在胎面受到损伤之后，有机纤维帘线层抑制龟裂沿着胎面槽的底部沿周向扩展。

图5是示意性地示出上述轮胎的带束结构的局部展开平面图。如图5所示，用长短交替的点划线表示的波形帘线之一的振幅中心线与轮胎的赤道面大致平行。因此，如果橡胶在这些帘线与位于帘线外周的橡胶层之间的交界处剥离，则剥离在轮胎的周向上沿着帘线延伸，因此增大了剥离橡胶片段的大小，并且存在片段例如由于碰撞到航空器而损伤航空器主体的风险。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开平01-215602号公报

发明内容

发明要解决的问题

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种即使诸如胎面橡胶等橡胶剥离，也能减小对航空器主体的伤害或产生的其他损伤的航空器用充气子午线轮胎。

用于解决问题的方案

根据本发明的航空器用充气子午线轮胎包括构成所述轮胎的骨架结构的子午线胎体；沿着所述子午线胎体的胎冠区域的外周布置的带束；以及沿着所述带束的外周布置并且由多个帘线形成的至少一个保护层，其中：所述保护层中的帘线以正弦形状弯曲并且以相同相位平行地布置；并且各帘线的振幅中心线相对于轮胎周向的锐角倾斜角度θ、各帘线的半振幅a以及各帘线的波长λ满足关系：tanθ＞2πa/λ＞0.4（0°＜θ＜90°）。

带束和形成保护层的帘线可以是钢帘线或有机纤维帘线。也可以使用有机纤维单丝。

在该航空器用充气子午线轮胎中，所述倾斜角度θ优选地满足关系：40°＜θ＜80°。

发明的效果

由于本发明的航空器用充气子午线轮胎包括保护层，在该保护层中多个帘线以正弦形状弯曲并且以相同相位平行地布置，所以当例如轮胎被安装在轮辋上并且被充以特定内压时，帘线的波形可以根据轮胎的形式的改变而改变形状。因此，没有张力施加于帘线自身，由此防止帘线切入胎面橡胶内或者防止保护层帘线和胎面橡胶剥离。

此外，保护层中的各帘线的振幅中心线相对于轮胎周向的锐角倾斜角度θ、各帘线的半振幅a以及各帘线的波长λ满足关系tanθ＞2πa/λ＞0.4（0°＜θ＜90°）使各帘线的振幅中心倾斜，并因此使整个帘线自身倾斜，从而即使胎面橡胶剥离，在轮胎周向上使橡胶剥离的力也被沿轮胎宽度方向分散。另外，扭转力被沿轮胎周向和轮胎宽度方向施加至剥离橡胶，因此使得橡胶更易于分离并减小了脱离的胎面橡胶片段的大小。

更详细地，当满足上述关系tanθ＞2πa/λ时，可以在制造轮胎时形成用于保护层的材料，而不使埋设在保护层内的多个波形帘线的任一个在切割步骤期间分段。因此，当例如轮胎被安装在轮辋上并且被充以内压时，保护层中的波形帘线的振幅和波长能够根据轮胎的形式的改变而改变。注意，当不满足关系tanθ＞2πa/λ时，波形帘线可能在保护层材料的形成期间分段，由此阻止保护层中的波形帘线根据轮胎的形式的改变而改变。

当角度θ为0°时，那么如果诸如胎面橡胶等橡胶从保护层中的帘线剥离，则帘线起到引导的作用，助长了橡胶剥离在轮胎周向上的扩展。相反，如果角度θ为90°，则不能得到帘线波形改变的效果。

如果2πa/λ等于或小于0.4，则波形帘线根据轮胎的形式的改变而改变的效果变得不充分，因此在帘线自身上产生了张力并且存在帘线切入到胎面橡胶内或保护层和胎面橡胶剥离的风险。

附图说明

下面将参照附图进一步说明本发明，其中：

图1是本发明的航空器用充气子午线轮胎的实施方式的、示出轮胎半部的、沿着子午线的截面图；

图2是示意性地示出图1中的轮胎的带束结构的局部展开平面图；

图3是带状构件的局部平面图，其示意性地示出在图1中示出的轮胎的保护层用的材料的形成过程中、将埋设有波形帘线的片材构件切割的切割步骤；

图4是示意性地示出用于沿着筒状轮胎结构构件的外周布置在图3示出的步骤中切割出的片材构件的步骤的平面图；

图5是示意性地示出传统充气轮胎的带束结构的局部展开平面图。

具体实施方式

下面参照附图详细地说明本发明的航空器用充气子午线轮胎。

在图1和图2中，附图标记1是胎面部，附图标记2是从胎面部1的侧面沿径向向内连续地延伸的一对侧壁，并且附图标记3是与各侧壁2的内周连续的胎圈部。

这里示出的轮胎设置有埋设在一对胎圈部3中的每个胎圈部3内的胎圈芯4和由胎体帘布层5形成的子午线胎体，其中胎体帘布层5由在胎圈芯4之间以相对于轮胎赤道面在70°至90°的范围内的角度环状延伸的多个有机纤维帘线组成。

沿着子午线胎体的胎冠区域的外周，例如多个尼龙帘线以相对于轮胎赤道面成例如10°与60°之间的角度延伸地排列。由交叉帘线带束层组成的带束6、通过布置以正弦波形状弯曲的多个帘线而形成的保护层7以及胎面橡胶8依次地布置。图中示出一个保护层7。在胎面橡胶8的表面形成例如在轮胎的周向上延伸的多个周向槽。

该子午线胎体具有所谓的上下结构，在该结构中，胎体帘布层5包括：翻上帘布层5a，其围绕各胎圈芯4的侧部部分从轮胎宽度方向内侧向轮胎宽度方向外侧卷绕；和向下帘布层5b，其覆盖翻上帘布层5a的围绕胎圈芯4卷绕的部分，并且沿径向向内至少延伸至胎圈芯4的径向内侧部分。

该上下结构使施加在翻上帘布层5a和向下帘布层5b上的围绕胎圈芯4的张力偏置（offset），因此允许相互限制力起作用以便有效地防止胎体帘布层5产生移位（dislodge）。

结果，能够保证航空器用子午线轮胎所需的充分的耐压性、负载承受能力等。

在该航空器用充气子午线轮胎中，在保护层7中以相同相位平行地布置了以正弦形状弯曲的多个帘线9。各波形帘线9的振幅中心线相对于轮胎周向的锐角倾斜角度θ与各波形帘线9的半振幅a和波长λ满足以下关系：tanθ＞2πa/λ＞0.4（0°＜θ＜90°）。

在这样的轮胎中，保护层7能够吸收和承受在充以内压时由于膨胀而产生的在轮胎径向上的应力，因此减小了变形并抑制了胎面部1的损伤的发生和发展，同时还抑制了胎面部1的损伤沿轮胎周向扩展。因此保护层7通过显著地提高耐切割性以及防止损伤到达带束6直到胎面几乎磨坏为止，使得轮胎的耐久性增加。

在这样的轮胎中，倾斜角度θ优选地在以下范围内：40°＜θ＜80°。该范围不仅提高了诸如胎面橡胶8等橡胶的耐剥离性，还减小了任何剥离了的橡胶片段的大小。

半振幅a和波长λ优选地在以下范围内：2mm＜a＜20mm，并且10mm＜λ＜50mm。

在上述轮胎中，沿着带束6的外周布置的保护层7用的材料可以如下地形成。

首先，如图3所示，以正弦形状弯曲的多个波形帘线9被以相同相位平行地布置、用未硫化橡胶涂敷并且形成为长形的宽带状构件12。

接着，从其中埋设有波形帘线9的带状构件12，通过沿着相对于带状构件12的长度方向（即，穿过各波形帘线9的振幅中心的直线）以预定角度α倾斜的方向c进行切割来切割出片材构件13a。

随后，如图4（a）所示，可以例如通过使以预定角度α切割出的片材构件13a贴附至诸如围绕成型鼓形成的带束材料等筒状轮胎结构构件11的外周面来形成筒状保护层材料。以切割方向c与轮胎结构构件11的周向平行的状态来贴附片材构件13a，使得片材构件13a的切割面朝向轮胎结构构件11的轴线方向的外侧。

在通过使具有这样的保护层材料的生胎硫化成型而制造出的轮胎中，保护层中的各波形帘线的振幅中心线相对于轮胎周向的倾斜角度θ与切割角度α一致。

这里，如图3所示的以正弦形状弯曲并且埋设在带状构件12中的波形帘线9的波形一般可以表达为y=a·sin（2π/λ·x）＋y₀，并且切线倾斜度可以表达为y’=2πa/λ·cos（2π/λ·x）。特别地，当x=λ时，倾斜度达到最大值2πa/λ。

此外，当切割带状构件12时切割方向c的倾斜度可以表达为tanα。

例如，假设切割角度α在60°与80°之间，如果切线c的倾斜度tanα和切线倾斜度的最大值2πa/λ满足关系tanα＞2πa/λ（0°＜α＜90°），那么切割方向c的倾斜度变得比波形帘线的切线倾斜度的最大值大。结果，当切割带状构件12时，各波形帘线在一点处与切割方向c交叉并且在一个位置处被切割，使得当切割带状构件12时，在带状构件12的宽度方向上排列的波形帘线9没有一个在一个片材构件13a内被分段。

因此，由于在本发明的轮胎中满足关系tanθ＞2πa/λ，所以波形帘线在保护层内没有被分段，由此允许保护层中的帘线根据轮胎的形式的改变而改变形状，并且防止张力被施加至帘线。

另一方面，如果带状构件12被以太小以至于不满足上述条件的切割角度β切割，例如在20°与40°之间的切割角度β，那么特别地在具有大量帘线的宽带状构件12中，如图3所示，各波形帘线在两个或更多的点处与切割方向d交叉并且在两个或更多的位置处被切割。在该情况中，在一个片材构件13b内存在有分段的帘线19a、19b和19c。因此，如图4（b）所示，在利用所形成的保护层材料制造出的轮胎的保护层中也存在有分段的波形帘线，导致保护层内的帘线不能根据轮胎的形式的改变而改变。

（实施例）

注意，制造出具有如图1和图2所示结构的尺寸为50×20.0R2232PR的试样轮胎。如表1所示，在实施例轮胎1至3和比较例轮胎1至3中规格改变，并且对于各轮胎测量出胎面部的耐剥离性以及剥离橡胶的大小。

注意，比较例轮胎不需要除了保护层以外的结构性变更，因此根据实施例轮胎而制造出。

表1

胎面部的耐剥离性

各实施例轮胎1至3和比较例轮胎1至3被安装至大小为50×20OR22的轮辋并充以1520kPa的内压。在各轮胎中从胎面接地面至保护层中的帘线的顶部产生中央肋宽度的切口。接着在120%的轮胎负载下反复地进行试验启动，并且测量出直到胎面部剥离的运行次数以评价胎面的耐剥离性。表2示出评价结果。

注意，表2中的指数是利用比较例轮胎1的值作为控制而计算出的。指数越大表示胎面部的耐剥离性越优异。

剥离橡胶的大小

对于各实施例轮胎1至3和比较例轮胎1至3，测量出在胎面部的耐剥离性试验期间剥离的橡胶的大小。表2列出结果。

注意，表2中的指数是利用比较例轮胎1的值作为控制而计算出的。指数越小表示剥离橡胶的片段越小。

表2

表2中的结果表明，与比较例轮胎1相比，实施例轮胎1具有相当的胎面部耐剥离性，并且产生较小的剥离橡胶。与比较例轮胎1相比，实施例轮胎2使胎面部的耐剥离性和剥离橡胶的大小两者都得到了显著的改善。与比较例轮胎1相比，实施例轮胎3具有相当的胎面部耐剥离性，然而显著地改善了剥离橡胶的大小。

与比较例轮胎1相比，比较例轮胎2具有差的胎面部耐剥离性而产生了较小的剥离橡胶。与比较例轮胎1相比，比较例轮胎3未获得在波形帘线上的任何改变效果，因此具有差的胎面部耐剥离性。

附图标记列表

1：             胎面部

2：             侧壁

3：             胎圈部

4：             胎圈芯

5：             胎体帘布层

5a：            翻上帘布层

5b：            向下帘布层

6：             带束

7：             保护层

8：             胎面橡胶

9：             波形帘线

11：            轮胎结构构件

12：            带状构件

13a、13b：      片材构件

19a、19b、19c： 分段帘线

c、d：          切割方向α、β：               切割角度θ：                   倾斜角度

Claims (2)

1.一种航空器用充气子午线轮胎，其包括：构成所述轮胎的骨架结构的子午线胎体；沿着所述子午线胎体的胎冠区域的外周布置的带束；以及沿着所述带束的外周布置并且由多个帘线形成的至少一个保护层，其中：

所述保护层中的帘线以正弦形状弯曲并且以相同相位平行地布置；并且

各帘线的振幅中心线相对于轮胎周向的锐角倾斜角度θ、各帘线的半振幅a以及各帘线的波长λ满足关系：

tanθ＞2πa/λ＞0.4（0°＜θ＜90°）。

2.根据权利要求1所述的航空器用充气子午线轮胎，其特征在于，所述倾斜角度θ满足关系：40°＜θ＜80°。

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