CN110520569A - 缆型胎圈和使用其的航空器用轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供了：缆型胎圈，其在维持其破坏耐压性的同时可以轻量化；和使用其的航空器用轮胎。提供了缆型胎圈10，其包括：包含形成为环状的由钢丝形成的芯1；和通过围绕所述芯1以螺旋状卷绕钢鞘丝2而形成的鞘3，并且所述鞘3包含至少一层鞘层，其中鞘丝2中的碳含量为大于0.90质量％且0.95质量％以下，并且铬含量为0.15质量％～0.30质量％。

Description

缆型胎圈和使用其的航空器用轮胎
技术领域
本发明涉及缆型胎圈和包括其的航空器用轮胎(其后，也简称为“轮胎”)。更特别地，本发明涉及：在维持破坏耐压性的同时可以实现轻量化的缆型胎圈；和包括其的航空器用轮胎。
背景技术
作为航空器用轮胎的胎圈芯，已知有所谓的具有圆形截面的缆型胎圈，其中至少一层鞘通过围绕环状芯以螺旋状卷绕鞘丝而形成。作为用于改善此类缆型胎圈的技术，专利文献1提出了一种具有五层结构的缆型胎圈。
在该缆型胎圈中，鞘丝为黄铜镀覆的碳钢，并且芯由碳含量等同于或少于鞘丝的碳含量的碳钢构成。胎圈耐久性通过将比b/a设置为高于0.90(b/a>0.90)来改善，其中“b”为在从使用缆型胎圈的新轮胎中取出该缆型胎圈并且将丝从以线圈状卷绕的鞘丝中松开时的丝的内径，并且“a”为埋设在轮胎中的胎圈的内径。
进一步，在专利文献1中，也研究了鞘丝的碳含量。具体地，记载的是，在鞘丝的碳含量小于0.50重量％时，在行驶期间胎圈不能承受对其施加的应力，而在碳含量高于0.90重量％时，在赋形时难以弯曲鞘丝，并且不能确保在轮胎行驶期间胎圈能够承受作用在其上的应力所需的最小伸长率。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]JPH06-211009A
发明内容
发明要解决的问题
现在航空器机体制造商对轮胎制造商的需求之一为轮胎的轻量化。在用作支承航空器机体的芯的缆型胎圈中，基于破坏耐压性来确定其结构，也就是芯直径、鞘直径和鞘丝的数量。
破坏耐压性很大程度上受各鞘丝的强度和鞘丝的数量的影响并且，为了确保高的破坏耐压性，有必要改善鞘丝强度。因此，鞘丝强度通常通过增加鞘丝直径来改善。然而，鞘丝直径的增加导致了缆型胎圈重量的增加。因此，维持轮胎的破坏耐压性和轮胎的轻量化处于一种矛盾的关系。
鉴于上述，本发明的目的为提供：在维持破坏耐压性的同时可以实现轻量化的缆型胎圈；和包括其的航空器用轮胎。
用于解决问题的方案
发明人深入地研究以解决上述问题，因此发现该问题可以通过不仅将鞘丝的碳含量还将鞘丝的铬含量控制在规定的范围内来解决，从而完成本发明。
即，本发明的缆型胎圈包括：形成为环状的由钢丝形成的芯；和由至少一层鞘层形成的鞘，所述鞘通过围绕所述芯以螺旋状卷绕由钢丝形成的鞘丝而形成，所述缆型胎圈的特征在于，所述鞘丝的碳含量为高于0.90质量％且0.95质量％以下，并且铬含量为0.15～0.30质量％。
碳含量根据JIS G1211(附录3：总碳含量的确定-高频感应加热炉燃烧)通过红外吸收方法来测量，并且更具体地，可以通过使用如LECO Japan Corporation制造的“CS-400”等的装置，借助高频加热将钢溶解并且基于红外吸收方法进行定量分析来确定。此外，铬含量、硅含量和锰含量根据JIS G1258-1(发光强度比法)来测量，并且更具体地，可以通过对溶解在盐酸:硝酸:水＝1:1:2(质量比)的水溶液中的钢材料的ICP分析(发光分光分析)来确定。
本发明的缆型胎圈优选具有(1+A+B+C+D+E)的层结构，其中A为6～12、B为12～20、C为18～28、D为24～34和E为30～38。在该层结构中“1”表示芯。在本发明的缆型胎圈中，优选的是，鞘丝镀覆有黄铜。进一步，在本发明的缆型胎圈中，优选的是，鞘丝的抗拉强度为2,000MPa以上。又进一步，在本发明的缆型胎圈中，优选的是，鞘丝的直径为1.50～2.00mm。
本发明的航空器用轮胎的特征在于，其包括本发明的缆型胎圈。
发明的效果
根据本发明，可以提供在维持破坏耐压性的同时可以实现轻量化的缆型胎圈和包括其的航空器用轮胎。
附图说明
[图1]图1为根据本发明的一个优选实施方案的缆型胎圈的示意性截面图。
[图2]图2为根据本发明的一个优选实施方案的航空器用轮胎的沿轮胎宽度方向截取的示意性截面图。
具体实施方式
现在本发明的缆型胎圈将会参照附图详细描述。图1为根据本发明的一个优选实施方案的缆型胎圈的示意性截面图。本发明的缆型胎圈10包括：形成为环状的由钢丝形成的芯1；和由至少一层鞘层形成的鞘3，所述鞘3通过围绕所述芯1以螺旋状卷绕由钢丝形成的鞘丝2而形成。在图示实例中，鞘3具有5层鞘层，其由第一鞘层3a、第二鞘层3b、第三鞘层3c、第四鞘层3d和第五鞘层3e组成；然而，本发明的缆型胎圈10的结构不限于此，并且本发明的缆型胎圈10可以具有5层以上的鞘层。图示的缆型胎圈10具有(1+11+17+23+29+35)的结构。
在本发明的缆型胎圈10中，鞘丝2的碳含量为高于0.90质量％且0.95质量％以下，并且铬含量为0.15～0.30质量％。通过满足这些条件，鞘丝2的直径可以减小，以使缆型胎圈10可以轻量化。换言之，通过将铬含量控制在上述范围内，因为即使在碳含量高于0.90质量％时也不会产生鞘丝在赋形时难以弯曲并且不能确保在轮胎行驶期间胎圈能够承受作用在其上的应力所需的最小伸长率的上述缺陷，所以可以改善鞘丝2的强度。因此，鞘丝2的直径可以减小，以使轮胎的轻量化可以实现。在鞘丝2中的铬含量小于0.15质量％时，不能获得上述的效果，并且不能赋予鞘丝2充足的强度。同时，高于0.30质量％的铬含量不为优选，因为其在成本方面是不利的并且使本发明的效果饱和。碳含量优选0.91～0.94质量％，并且铬含量优选0.20～0.25质量％、更优选0.20～0.23质量％。通过满足这些条件，可以抑制整个缆型胎圈的碳含量和铬含量变化，因此减少缆型胎圈的物性的变化。
优选的是，本发明的缆型胎圈10具有(1+A+B+C+D+E)的层结构，即，围绕芯1配置的鞘3由五层鞘层构成。另外，至于鞘丝2的数量，优选的是，A、B、C、D和E分别为6～12、12～20、18～28、24～34和30～38。优选(1+11+17+23+29+35)结构。通过采用该结构，在本发明的缆型胎圈用作航空器用轮胎的胎圈芯时，表现出充足的破坏耐压性并且可以实现轮胎的轻量化。
进一步，在本发明的缆型胎圈10中，鞘丝2优选通过镀覆来处理。镀覆处理的实例包括黄铜镀覆、青铜镀覆、铜镀覆和锌镀覆，其中优选黄铜镀覆。通过将鞘丝2用黄铜镀覆，可以改善缆型胎圈10和橡胶之间的粘接性以使轮胎耐久性可以提高。黄铜镀覆的组成没有特别限定；然而，铜含量优选不少于60质量％。
此外，在本发明的缆型胎圈10中，鞘丝2优选的抗拉强度为2,000MPa以上。通过将鞘丝2的抗拉强度控制为2,000MPa以上，在本发明的缆型胎圈10用作航空器用轮胎的胎圈芯时，可以表现出充足的强度。另外，鞘丝2的抗拉强度越高，鞘丝2的数量可以越少，从轮胎的轻量化的观点，这也是优选的。
再则，在本发明的缆型胎圈10中，鞘丝2优选的直径为1.50～2.00mm。通过将鞘丝的直径控制在此范围内，在本发明的缆型胎圈10用作航空器用轮胎的胎圈芯时，轮胎的重量可以充分地减轻，并且轮胎可以表现出充足的强度。在本发明的缆型胎圈10中，从轻量性和强度的观点，芯丝的直径优选2.0～8.0mm。
本发明的缆型胎圈10的其它方面没有特别限定只要鞘丝2中的碳含量和铬含量满足上述各自的范围即可。例如，缆型胎圈10的芯1可以通过将芯丝的末端对接熔接以环状形状来制造。随后，例如，已经在供给卷轴上卷绕并从而螺旋赋形、满足上述要求的鞘丝2在芯1上以螺旋状卷绕，因此可以制造本发明的缆型胎圈10。芯丝的材料也没有特别限定，并且可以采用用作常规缆型胎圈的芯的任何材料。
现在本发明的航空器用轮胎将会详细描述。图2为根据本发明的一个优选实施方案的航空器用轮胎的沿轮胎宽度方向截取的示意性截面图。图示的轮胎100包括：胎面部101；位于胎面部101的各轮胎径向外侧的一对肩部102；从各肩部102侧在轮胎径向上向内延伸的一对侧壁部103；连接至各侧壁部103的轮胎径向内侧的胎圈部104；和埋设在各胎圈部104中的具有圆形截面的胎圈芯105。
轮胎100进一步包括由在一对胎圈部104之间延伸的两层胎体帘布层构成的子午线胎体106。该子午线胎体106由以环状从胎面部101通过一对肩部102和一对侧壁部103向一对胎圈部104延伸并且围绕埋设在胎圈部104中的胎圈芯105折返的第一子午线胎体帘布层106a和第二子午线胎体帘布层106b构成。图示实例示出了胎体帘布层的数量为2的情况；然而，在本发明的轮胎中，胎体帘布层的数量可以根据需要适当修改。
本发明的轮胎100包括作为埋设在胎圈部104中的各胎圈芯105的本发明的缆型胎圈。如上所述，本发明的缆型胎圈在维持航空器用轮胎的破坏耐压性的同时可以实现轻量化。因此，与常规轮胎相比，本发明的轮胎100在维持破坏耐压性的同时具有优越的轻量性。
在本发明的轮胎100中，除了作为各胎圈芯105的本发明的缆型胎圈的使用以外没有特别限定，关于其它结构等，可以采用任何已知结构。例如，在图示实例中，将由四层带束层107a、107b、107c和107d构成的带束107和单一带束保护层108依次设置在胎面部101中的子午线胎体106的轮胎径向外侧上。进一步，将胎面橡胶设置在带束保护层108的轮胎径向外侧上，并且如周向槽等在轮胎周向延伸的槽109在胎面橡胶的表面上形成。图示实例示出了带束107由总计4层带束层107a、107b、107c和107d构成的情况；然而，在本发明的轮胎100中，可以根据需要任意设置带束层的层数和位置。进一步，在本发明的轮胎100中，带束107和带束保护层108可以各自具有任意构成。
实施例
现在本发明将会通过其实施例详细描述。
<常规例、比较例1～3和实施例1～4>
使用具有如表1和2所示的碳含量和铬含量的各钢丝，将具有如这些表所示的各结构的缆型胎圈以Φ23mm的尺寸来制造，并且确定其重量。进一步，使用由此获得的各缆型胎圈，将图2所示类型的轮胎以52×21.0R22 38PR的轮胎尺寸来制造，并且根据下述程序来确定破坏耐压安全率。其结果如表1和2所示。
基于JIS G3522的拉伸试验和加捻试验来测量抗拉强度和加捻值。
<安全率>
将轮胎安装尺寸为52×21R22的轮辋上，在用水填充轮胎以增加内压的过程中，测量轮胎破坏压力与TRA规定的正常内压的比(轮胎破坏压力/TRA规定的正常内压)。在美国联邦航空管理局(FAA)定义的TSO中，规定航空器用轮胎的安全率为4倍以上。越大的值意味着越优越的耐压性。注意的是，下表中的指数值100对应于4倍的安全率。
[表1]
[表2]
从以上可以看出，本发明的缆型胎圈在维持航空器用轮胎的破坏耐压性的同时可以实现轻量化。
符号说明
1:芯
2:鞘丝
3:鞘
10:缆型胎圈
100:航空器用轮胎(轮胎)
101:胎面部
102:肩部
103:侧壁部
104:胎圈部
105:胎圈芯
106:子午线胎体
107:带束
108:带束保护层
109:槽

Claims (6)

1.一种缆型胎圈，其包括：
形成为环状的由钢丝形成的芯；和
由至少一层鞘层形成的鞘，所述鞘通过围绕所述芯以螺旋状卷绕由钢丝形成的鞘丝而形成，
其中
所述鞘丝的碳含量为高于0.90质量％且0.95质量％以下，并且铬含量为0.15～0.30质量％。
2.根据权利要求1所述的缆型胎圈，其具有(1+A+B+C+D+E)的层结构，其中A为6～12、B为12～20、C为18～28、D为24～34和E为30～38。
3.根据权利要求1或2所述的缆型胎圈，其中所述鞘丝镀覆有黄铜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的缆型胎圈，其中所述鞘丝的抗拉强度为2,000MPa以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的缆型胎圈，其中所述鞘丝的直径为1.50～2.00mm。
6.一种航空器用轮胎，其包括根据权利要求1至5中任一项所述的缆型胎圈。
CN201880025721.4A 2017-04-17 2018-04-16 缆型胎圈和使用其的航空器用轮胎 Pending CN110520569A (zh)

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