CN113226797A - 航空器用充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供一种航空器用充气轮胎，其包括：螺旋卷绕带束层(20)，其通过由有机纤维形成的第1带束帘线(26a)被橡胶包覆而成的带状的第1带材(26)螺旋卷绕而成；以及曲折带束层(30)，其是由有机纤维形成的第2带束帘线(36a)被橡胶包覆而成的带状的第2带材(36)在螺旋卷绕带束层(20)的外周侧在宽度方向端缘(30a)折回并呈曲折状弯曲，并且沿着周向延伸而卷绕而成的构造，通过使螺旋卷绕带束层(20)的最大宽度Ws比曲折带束层(30)的最大宽度We宽，第2带材(36)的宽度Wse比第1带材(26)的宽度Wss宽，能够兼顾螺旋卷绕带束层的耐久性和曲折带束层的耐久性，实现轮胎的耐久性提高。

Description

航空器用充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种航空器用充气轮胎。
背景技术
以往的航空器用充气轮胎(例如专利文献1所记载的航空器用子午线轮胎)包括一对胎圈芯和具有一张以上在两个胎圈芯间呈环状延伸的胎体帘布层的子午线胎体，在胎面部的子午线胎体的径向外侧具有带束层作为胎面加强构件。
该带束层包括：螺旋卷绕带束层，其通过由有机纤维形成的带束帘线被橡胶包覆而成的带状的带材沿着大致周向卷绕而成；以及曲折带束层，其通过由有机纤维形成的带束帘线被橡胶包覆而成的带状的带材在该螺旋卷绕带束层的外周相对于轮胎赤道面倾斜角度地卷绕并在带束层的宽度方向上的两端部折回并卷绕而成。
曲折带束层的宽度方向的两端由于带材曲折地折回并成型而在通常想要制作为带材的两层的交叉层的部位局部地形成仅有一层的部分。在该两层部分与一层部分的分界形成刚度差，因此在带束端部延伸时在一层部分产生较大的应变。
因而，为了确保带束帘线的耐久性，需要使曲折带束层的应变比螺旋卷绕带束层的应变小。作为为此的方法，考虑使螺旋卷绕带束层的宽度比曲折带束层的宽度宽，以往研究专利文献1那样的技术。
螺旋卷绕带束层是通过在制造时一边使滚筒横向移动一边卷绕带材而成的，若带材的宽度变宽，则在螺旋卷绕带束层的端部带材的张数不均匀的部分的面积变大。另外，在带材的开始卷绕部位形成较大的刚度差。因此，若螺旋卷绕带束层的带材的宽度较宽，则在螺旋卷绕带束层的宽度方向上的端部产生带束帘线断开的可能性变高，期望螺旋卷绕带束层的带材的宽度较窄。
另一方面，若曲折带束层的带材的宽度变窄，则在端的折回部分带材重叠成为3～4层的部分的面积变大，成为故障的原因。而且，若想要将带宽较窄的带的带束帘线数设为与带宽较宽的带的带束帘线数相同的数量，则带束帘线之间的间距变小，在带束帘线间的橡胶产生较大的应变，在该橡胶的部位产生故障。因而，期望曲折带束层的带材的宽度较宽。
如以上那样，以往难以兼顾曲折带束层的宽度方向上的端部处的耐久性和螺旋卷绕带束端的耐久性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-114841号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于，在具备包括螺旋卷绕带束层和曲折带束层的带束层的航空器用充气轮胎中，兼顾螺旋卷绕带束层的耐久性和曲折带束层的耐久性，实现轮胎的耐久性提高。
用于解决问题的方案
本发明为了达成所述目的，提供一种航空器用充气轮胎，其具有：一对胎圈芯；子午线胎体，其具备一张以上在两个所述胎圈芯间呈环状延伸的胎体帘布层；以及带束层，其配设于所述子午线胎体的胎冠区域的外周侧，加强所述子午线胎体，其特征在于，所述带束层包括：螺旋卷绕带束层，其是由有机纤维形成的第1带束帘线被橡胶包覆而成的带状的第1带材螺旋卷绕而成的构造，由一层或多个层重叠而成；以及曲折带束层，其是由有机纤维形成的第2带束帘线被橡胶包覆而成的带状的第2带材在所述螺旋卷绕带束层的外周侧在宽度方向端缘折回并呈曲折状弯曲，并且沿着周向延伸而卷绕而成的构造，由多个层重叠而成，所述螺旋卷绕带束层的最大宽度Ws比所述曲折带束层的最大宽度We大，所述第2带材的宽度Wse比所述第1带材的宽度Wss大。
本发明如所述那样构成，螺旋卷绕带束层的最大宽度Ws比曲折带束层的最大宽度We宽，第2带材的宽度Wse比第1带材的宽度Wss宽，从而在具备包括螺旋卷绕带束层和曲折带束层的带束层的航空器用充气轮胎中，能够兼顾螺旋卷绕带束层的耐久性和曲折带束层的耐久性，轮胎的耐久性提高。
在所述结构中，也可以是，所述第1带材的宽度Wss与所述第2带材的宽度Wse的比处于0.25≤Wss/Wse≤0.8的范围。
为了将Wss/Wse设为0.25以下，需要减小第1带材的宽度Wss或增大第2带材的宽度Wse。若将第1带材的宽度Wss减小至成为0.25以下，则提高螺旋卷绕带束层的宽度方向端的耐久性的效果减小，另一方面，卷绕螺旋卷绕带束层的时间变长。另外，若增大第2带材的宽度Wse，则曲折带束层的第2带材的开始卷绕部分的刚度差变大，开始卷绕部分的耐久性恶化。
于是，通过将Wss/Wse设为0.25以上，能够增大螺旋卷绕带束层的宽度方向端的耐久性的效果，并且缩短卷绕第1带材而成为螺旋卷绕带束层的时间。
另外，对与将Wse/Wss设为0.8以上的情况、将Wse/Wss设为1.0的情况进行比较，耐久性几乎不提高，仅耗费准备第1带材和第2带材这两种带材的工夫。
由此，通过将所述第1带材的宽度Wss与所述第2带材的宽度Wse的比设为0.25≤Wss/Wse≤0.8的范围，能够缩短卷绕第1带材的时间，并且进一步兼顾地提高螺旋卷绕带束层的耐久性和曲折带束层的耐久性，进一步提高轮胎的耐久性。
在所述结构中，也可以是，所述螺旋卷绕带束层的所述第1带束帘线相对于轮胎赤道面以5°以下的角度延伸，所述曲折带束层的所述第2带束帘线直到在所述曲折带束层的各宽度方向端缘折回的折回点为止相对于所述轮胎赤道面以5°以上且30°以下的角度倾斜地延伸。
根据所述结构，通过将螺旋卷绕带束层的第1带束帘线相对于轮胎赤道面的角度设为5°以下，能够以在第1带材之间不产生间隙的方式卷绕螺旋卷绕带束层。
而且，通过将曲折带束层的第2带束帘线相对于轮胎赤道面的角度设为5°以上，能够增大在带束层的面内剪切变形的方向的刚度，能够提高轮胎的侧抗力。
另外，通过将曲折带束层的第2带束帘线相对于轮胎赤道面的角度设为30°以下，能够增大带束层的轮胎周向的刚度，气压填充时的膨胀变小，能够提高轮胎的耐久性。
在所述结构中，也可以是，使所述第1带束帘线的帘线中心与相邻的所述第1带束帘线的所述帘线中心的间隔处于所述第1带束帘线的直径的1.1倍以上且2.0倍以下的范围，使所述第2带束帘线的帘线中心与相邻的所述第2带束帘线的所述帘线中心的间隔处于所述第2带束帘线的直径的1.1倍以上且2.0倍以下的范围。
在第1带束帘线和第2带束帘线中，若相邻的带束帘线间隔变小，则在轮胎变形时带束帘线间的应变变大，若带束帘线间隔变大，则带束层的每一层所包含的带束帘线根数变小，因此难以确保需要的轮胎强度。
通过如上述那样配置第1带束帘线和第2带束帘线，能够使第1带束帘线的带束帘线间隔和第2带束帘线的带束帘线间隔适当，能够减小轮胎变形时的带束帘线间的应变，将带束层的每一层所包含的带束帘线的根数设为充足的根数，确保需要的轮胎强度，能够进一步提高轮胎的耐久性。
在所述结构中，也可以是，所述第1带材在宽度方向上具有2根以上且6根以下的范围的根数的所述第1带束帘线，所述第2带材在宽度方向上具有7根以上且11根以下的范围的根数的所述第2带束帘线，使所述螺旋卷绕带束层的层数处于1层以上且5层以下的范围，使所述曲折带束层的层数处于2层以上且6层以下的范围。
在螺旋卷绕带束层的层数较多，曲折带束层的层数较少的情况下，带束层的面内剪切刚度变小，因此轮胎的侧抗力变得不足。相反，在曲折带束层的层叠数变多的情况下，在曲折带束层的宽度方向端的折回部分形成3层到4层的部分变多。因此，在带束端部带束变厚。耐久性恶化。
通过设为所述那样的结构，能够将螺旋卷绕带束层和曲折带束层的层数设为适当的数量，增大带束层的面内剪切刚度，得到充分的轮胎的侧抗力，并且能够减少曲折带束层的宽度方向端的折回部分处的形成3层到4层的部分，在带束端部减小带束的厚度并提高轮胎的耐久性。
发明的效果
本发明的航空器用充气轮胎在具备包括螺旋卷绕带束层和曲折带束层的带束层的航空器用充气轮胎中能够兼顾螺旋卷绕带束层的耐久性和曲折带束层的耐久性，实现轮胎的耐久性提高。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的航空器用充气轮胎组装于规定的轮辋并设为规定内压的状态下的宽度方向剖视图。
图2是图1的航空器用充气轮胎的一侧的主要部分放大宽度方向剖视图。
图3是表示螺旋卷绕带束层的形成例的部分展开图。
图4是表示曲折带束层的形成例的部分展开图。
图5是在曲折带束层的宽度方向端缘附近经过轮胎的旋转中心的主要部分放大纵剖视图。
图6是螺旋卷绕用带材的宽度方向剖视图。
具体实施方式
基于图1～图6来说明本发明的航空器用充气轮胎1的第1实施方式。在图1中，示出本发明的第1实施方式的航空器用充气轮胎1(以下称为轮胎1)的轮胎宽度方向的剖视图。轮胎1安装于适用轮辋40。
图中，附图标记CL相当于轮胎宽度方向中心，表示作为与轮胎旋转轴线垂直的平面的轮胎赤道面。轮胎宽度方向是指与轮胎旋转轴线平行的方向，轮胎径向是指与轮胎旋转轴线垂直地靠近或远离轮胎旋转轴线的方向。
轮胎1包括：胎圈部5，其埋设有左右一对环状的胎圈芯6；子午线胎体7，其在一对胎圈芯6间呈环状延伸地架设；带束层10，其与该子午线胎体7的径向外侧周向接触；胎面部3，在该胎面部3处，胎面橡胶38与该带束层10的外周面周向接触；以及胎侧部4，其覆盖轮胎1的侧部。
子午线胎体7由一张以上胎体帘布层7a重叠而成，例如4～7张胎体帘布层7a重叠且其两端部在胎圈芯6的周围从径向内侧向外侧卷绕而固定。在本实施方式的轮胎1中，重叠有7层由尼龙帘线形成的胎体帘布层7a。
在子午线胎体7的胎冠区域7b的外周侧的轮胎径向外侧设有加强子午线胎体7的带束层10。带束层10包括：螺旋卷绕带束层20，其卷绕于子午线胎体7的外周面；曲折带束层30，其重叠于螺旋卷绕带束层20的外周；以及保护带束层37，其卷绕于曲折带束层的外周。在保护带束层37的外周面粘贴有胎面橡胶38而成为胎面部3。将带束层10的宽度方向上的两缘定义为宽度方向端缘10a。
如图3～图5所示，螺旋卷绕带束层20和曲折带束层30分别由带状的作为第1带材的螺旋卷绕用带26、作为第2带材的曲折卷绕用带36以预定的卷绕方式卷绕而成。螺旋卷绕用带26、曲折卷绕用带36由并齐多根有机纤维制的第1带束帘线26a、第2带束帘线36a而成的构件被橡胶包覆并以预定宽度形成为带状而成。
螺旋卷绕用带26、曲折卷绕用带36所使用的有机纤维制的带束帘线26a、36a使用由芳纶那样的芳香族聚酰胺形成的有机纤维帘线。或者，也能够使用由芳香族聚酰胺与尼龙那样的脂肪族聚酰胺的组合制成的混合纤维帘线。
作为脂肪族聚酰胺纤维与芳纶纤维的混合帘线，既可以是捻合由脂肪族聚酰胺纤维形成的线和由芳纶纤维形成的线而成的帘线，也可以是对预先使脂肪族聚酰胺纤维和芳纶纤维复合化的线施加捻合而成的帘线。
螺旋卷绕用带26的带束帘线26a的根数优选处于2～6根的范围内，在本实施方式中如图6所示那样设定为4根。螺旋卷绕用带26的宽度Wss优选处于3.0mm以上且9.0mm以下的范围内，在本实施方式中设定为6.0mm。
螺旋卷绕用带26的带束帘线26a的帘线中心26ac与相邻的带束帘线26a的帘线中心26ac的间隔L1优选处于带束帘线26a的直径d1的1.1倍以上且2.0倍以下的范围。
螺旋卷绕用带26的带束帘线26a例如使用由芳纶和尼龙形成的混合帘线或仅由芳纶形成的芳纶帘线。
曲折卷绕用带36的带束帘线36a的根数优选处于7～11根的范围内，在本实施方式中如图5所示那样设定为9根。曲折卷绕用带36的宽度Wse优选处于6.0mm以上且18.0mm以下的范围内，在本实施方式中设定为12.0mm。
曲折卷绕用带36的带束帘线36a的帘线中心36ac与相邻的带束帘线36a的帘线中心36ac的间隔L2优选处于带束帘线36a的直径d2的1.1倍以上且2.0倍以下的范围。
带束帘线36a例如使用由芳纶和尼龙形成的混合帘线或仅由芳纶形成的芳纶帘线。
如图1、图2以及图3所示，轮胎1的螺旋卷绕带束层20是上述那样的螺旋卷绕用带26螺旋卷绕于生轮胎的子午线胎体7的胎冠区域7b而成的构造。螺旋卷绕带束层20由螺旋卷绕用带26以沿着轮胎周向呈螺旋状且在相邻的螺旋卷绕用带26之间不产生间隙的方式在轮胎宽度周向上错开预定的量地卷绕而形成。
如图2和图3所示，螺旋卷绕用带26当卷绕到螺旋卷绕带束层20的宽度方向端缘20a时折回，在第1层21的外周面开始卷绕第2层22，朝向另一宽度方向端缘20a卷绕，依次折回并重叠，层叠螺旋卷绕带束层20的第1层21、第3层23。
螺旋卷绕用带26以其带束帘线26a相对于轮胎的赤道面CL具有预定角度的方式卷绕。在本实施方式中，螺旋卷绕用带26以带束帘线26a相对于轮胎赤道面CL成为5°以下的方式卷绕。螺旋卷绕用带26在开始卷绕于子午线胎体7的胎冠区域7b时从带束层10的轮胎宽度方向上的宽度方向端缘10a的位置开始卷绕。
螺旋卷绕带束层20的层数优选处于1层～5层的范围内，在本实施方式中，从轮胎径向上的内侧起由第1层21、第2层22、第3层23这3层构成。
在螺旋卷绕带束层20中，将螺旋卷绕用带26以相对于轮胎赤道面CL具有预定角度的方式卷绕，而且以与相邻的螺旋卷绕用带26不产生间隙的方式卷绕，因此在螺旋卷绕带束层20的宽度方向端缘20a附近，如图3所示，产生未卷绕有螺旋卷绕用带26的非层叠区域20b。螺旋卷绕用带26的宽度Wss越宽，非层叠区域20b的面积越大，因此螺旋卷绕带束层20的宽度方向上的端部的强度降低。于是，通过使螺旋卷绕用带26的宽度Wss较窄，从而提高螺旋卷绕带束层20的宽度方向端缘20a的强度。
如图4和图5所示，曲折带束层30由曲折卷绕用带36在螺旋卷绕带束层20的外周侧以预定的方法卷绕而构成。如图1所示，曲折卷绕用带36以曲折带束层30的最大宽度We比螺旋卷绕带束层20的最大宽度Ws窄的方式卷绕于螺旋卷绕带束层20上。
曲折带束层30是曲折卷绕用带36在预定的曲折带束层30的宽度方向端缘30a折回，呈曲折状弯曲并沿着周向延伸而卷绕而成的构造。曲折卷绕用带36以在相邻的曲折卷绕用带36之间不产生间隙的方式在周向上错开期望的量地卷绕。
曲折卷绕用带36以曲折卷绕用带36的带束帘线36a直到在曲折带束层30的两宽度方向端缘30a折回的折回点36b为止相对于轮胎赤道面CL以5°～30°的角度倾斜地延伸的方式卷绕。
曲折带束层30以规定数量重叠多个层，优选处于2层以上且6层以下的范围，在本实施方式中重叠4层。
在曲折带束层30的宽度方向端缘30a的附近，曲折卷绕用带36折回并重叠多张，因此若曲折卷绕用带36的宽度较窄，则在折回部分重叠3～4层的部分的面积变大，成为带束层10的宽度方向端缘10a的故障的原因，因此通过使曲折卷绕用带36的宽度较宽，从而提高曲折带束层30的强度。
如上述说明的那样，螺旋卷绕用带26的宽度Wss越窄，越能够提高螺旋卷绕带束层20的强度，曲折卷绕用带36的宽度Wse越宽，越能够提高曲折带束层30的强度，因此若曲折卷绕用带36的宽度Wse比螺旋卷绕用带26的宽度Wss宽且曲折卷绕用带36的宽度Wse与螺旋卷绕用带26的宽度Wss的比处于0.25≤Wss/Wse≤0.8的关系的范围内则良好，能够进一步提高带束层10的整体的强度。
通过以在子午线胎体7的胎冠区域7b的周向外侧卷绕螺旋卷绕带束层20、曲折带束层30、保护带束层37并成为在其外周面卷绕胎面橡胶38的状态的方式制作生轮胎之后，对该生轮胎进行硫化成型，从而得到本实施方式的轮胎1。
本实施方式的轮胎1如所述那样构成，因此通过使螺旋卷绕用带26的宽度Wss较窄而减小螺旋卷绕带束层20的宽度方向端缘20a附近的非层叠区域20b的面积，从而提高螺旋卷绕带束层20的宽度方向端缘20a的强度，并且通过使曲折卷绕用带36的宽度Wse较宽，从而在曲折带束层30的宽度方向端缘30a减小曲折卷绕用带36重叠3层到4层以上的部分的面积，能够提高曲折带束层30的宽度方向端缘30a附近的强度，能够提高轮胎1整体的强度。
实施例
对于具有以上那样的结构且尺寸为52×21.OR22的轮胎，且是表1的表示各种规格的现有例1、现有例2和实施例1～实施例6的轮胎和表2的表示各种规格的现有例3、现有例4和实施例7～实施例12的各轮胎，在求出滚动行驶后的带束帘线的强度后，得到用指数表示的结果。
表1和表2所示的轮胎均包括7层由尼龙帘线形成的胎体帘布层7a重叠而成的子午线胎体7和具有螺旋卷绕带束层20和曲折带束层30的带束层10。表1所示的轮胎使用芳纶作为螺旋卷绕用带26和曲折卷绕用带36的带束帘线材质。表2所示的轮胎使用由芳纶和尼龙形成的混合帘线作为螺旋卷绕用带26和曲折卷绕用带36的带束帘线材质。
[表1]
Figure BDA0003123723170000101
[表2]
Figure BDA0003123723170000102
关于滚动行驶后的带束帘线强度，如以下这样测量。将各轮胎安装于规定轮辋，填充至规定内压，进行滚动试验。在以模拟了市场的载荷、速度使其滚动行驶一定距离之后，解剖轮胎1并取出螺旋卷绕带束层20和曲折带束层30各自的宽度方向上的最外侧的带束帘线26a、36a来测量强度并进行评价。作为试验结果，用以从各个新品轮胎取出的帘线的强度为100的指数表示并进行比较。该指数越大，表示带束帘线的疲劳越小，耐疲劳性能越好，轮胎的耐久性越高。
在本发明的实施例1～实施例12中，由于这样构成，因此能够兼顾螺旋卷绕带束层20的耐久性和曲折带束层30的耐久性，提高轮胎1的耐久性。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明的方式不限定于上述实施方式，在本发明的主旨的范围内，包含以多种多样的方式实施的实施方式，这是不言而喻的。
附图标记说明
1、航空器用充气轮胎；3、胎面部；4、胎侧部；5、胎圈部；6、胎圈芯；7、子午线胎体；7a、胎体帘布层；7b、胎冠区域；10、带束层；10a、宽度方向端缘；20、螺旋卷绕带束层；21、第1层；22、第2层；23、第3层；26、螺旋卷绕用带；26a、带束帘线；26ac、帘线中心；30、曲折带束层；31、第1层；32、第2层；33、第3层；34、第4层；36、曲折卷绕用带；36a、带束帘线；36ac、帘线中心；36b、折回点；37、保护带束层；38、胎面橡胶；40、适用轮辋；CL、轮胎赤道面；Ws、螺旋卷绕带束层的最大宽度；We、曲折带束层的最大宽度；Wss、螺旋卷绕带束用带的宽度；Wse、曲折带束用带的宽度；d1、直径；d2、直径；L1、间隔；L2、间隔。

Claims (5)

1.一种航空器用充气轮胎，其具有：
一对胎圈芯(6)；
子午线胎体(7)，其具备一张以上在两个所述胎圈芯(6)间呈环状延伸的胎体帘布层(7a)；以及
带束层(10)，其配设于所述子午线胎体(7)的胎冠区域的外周侧，加强所述子午线胎体(7)，
其特征在于，
所述带束层(10)包括：
螺旋卷绕带束层(20)，其是由有机纤维形成的第1带束帘线(26a)被橡胶包覆而成的带状的第1带材(26)螺旋卷绕而成的构造，由一层或多个层(21、22、23)重叠而成；以及
曲折带束层(30)，其是由有机纤维形成的第2带束帘线(36a)被橡胶包覆而成的带状的第2带材(36)在所述螺旋卷绕带束层(20)的外周侧在宽度方向端缘(30a)折回并呈曲折状弯曲，并且沿着周向延伸而卷绕而成的构造，由多个层(31、32、33、34)重叠而成，
所述螺旋卷绕带束层(20)的最大宽度Ws比所述曲折带束层(30)的最大宽度We宽，
所述第2带材(36)的宽度Wse比所述第1带材(26)的宽度Wss宽。
2.根据权利要求1所述的航空器用充气轮胎，其特征在于，
所述第1带材的宽度Wss与所述第2带材的宽度Wse的比处于0.25≤Wss/Wse≤0.8的范围。
3.根据权利要求1或2所述的航空器用充气轮胎，其特征在于，
所述螺旋卷绕带束层(20)的所述第1带束帘线(26a)相对于轮胎赤道面(CL)以5°以下的角度延伸，
所述曲折带束层(30)的所述第2带束帘线(36a)直到在所述曲折带束层(30)的各宽度方向端缘(30a)折回的折回点(36b)为止相对于所述轮胎赤道面(CL)以5°以上且30°以下的角度倾斜地延伸。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的航空器用充气轮胎，其特征在于，
所述第1带束帘线(26a)的帘线中心(26ac)与相邻的所述第1带束帘线(26a)的所述帘线中心(26ac)的间隔(L1)处于所述第1带束帘线(26a)的直径(d1)的1.1倍以上且2.0倍以下的范围，
所述第2带束帘线(36a)的帘线中心(36ac)与相邻的所述第2带束帘线(36a)的所述帘线中心(36ac)的间隔(L2)处于所述第2带束帘线(36a)的直径(d2)的1.1倍以上且2.0倍以下的范围。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的航空器用充气轮胎，其特征在于，
所述第1带材(26)在宽度方向上具有2根以上且6根以下的范围的根数的所述第1带束帘线(26a)，
所述第2带材(36)在宽度方向上具有7根以上且11根以下的范围的根数的所述第2带束帘线(36a)，
所述螺旋卷绕带束层(20)的层数处于1层以上且5层以下的范围，
所述曲折带束层(30)的层数处于2层以上且6层以下的范围。
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