CN116490383A - 航空器用充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本航空器用充气轮胎在基准状态下满足以下关系式：0≤δ35/Rc≤0.004且0.015≤δ90/Rc≤0.025。

Description

航空器用充气轮胎

技术领域

本公开涉及航空器用充气轮胎。

背景技术

传统上，已经提出了航空器用充气轮胎：其具有一对胎圈芯、包括在胎圈芯之间环形延伸的一个或多个胎体帘布层的子午线胎体以及在胎面部中位于子午线胎体的径向外侧的作为胎面加强构件的带束层；上述带束层由螺旋带束层和之字形带束层构成，螺旋带束层由沿大致周向(相对于轮胎赤道面5度以下)卷绕的丝带状有机纤维制成，之字形带束层由以相对于轮胎赤道面2至45度的角度卷绕且在带束的两端折返的丝带状有机纤维制成；并且胎面的外表面的形状在中间陆部处具有预定的降低量δ(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-153310号公报

发明内容

发明要解决的问题

近年来，环保意识的提高也导致了对航空器用充气轮胎的较长轮胎寿命的强烈需求。提高轮胎的耐磨损性能对于延长轮胎寿命是有效的。在此，已知的是航空器用充气轮胎上的磨损主要以以下两种模式发生：一种是航空器移动通过机场时发生的磨损，即所谓的“滑行磨损”，另一种是静止轮胎在航空器降落瞬间以高速接触沥青时的滑移导致的磨损，即所谓的“触地磨损”。

专利文献1中说明的技术有效地改善了上述滑行磨损。然而，当应用专利文献1中所述的胎面的外表面的形状时，航空器着陆瞬间在极值负载下的接地宽度变小。结果，轮胎中央的磨损进展迅速，并且在某些情况下，针对触地磨损的性能不足。

因此，本公开的目的是提供一种航空器用充气轮胎，其可以抑制在移动通过机场时发生的磨损，同时也抑制航空器着陆瞬间在极低负载下发生的磨损。

用于解决问题的方案

以下是本公开的概要结构。

(1)一种航空器用充气轮胎，包括：

一对胎圈部；胎体，其包括以环形形状跨接所述一对胎圈部的一个以上胎体帘布层；以及带束，其包括布置在所述胎体的胎冠部的径向外侧的一个以上带束层；其中，

在所述航空器用充气轮胎安装在适用轮辋上、填充到规定内压、之后放气到50kPa并且无负载的基准状态下，

Rc是轮胎赤道面处的轮胎外表面的半径，并且Wb是从轮胎赤道面到具有轮胎宽度方向上的最大宽度的最宽带束层的边缘的轮胎宽度方向上的距离，

轮胎赤道面处的轮胎外表面与沿轮胎宽度方向从轮胎赤道面向外35％的距离Wb的位置处的轮胎外表面之间的径差为δ35，

轮胎赤道面处的轮胎外表面与沿轮胎宽度方向从轮胎赤道面向外90％的距离Wb的位置处的轮胎外表面之间的径差为δ90，并且满足以下不等式：

0≤δ35/Rc≤0.004且0.015≤δ90/Rc≤0.025。

如本文所使用的，“适用轮辋”是指美国TRA(轮胎和轮辋协会)出版的最新版《航空器年鉴》或最新版EDI(用于航空器轮胎的工程设计信息)(在本文中，数值说明使用2017版)中所说明的或将来可能说明的适用尺寸的标准轮辋(设计轮辋)。对于上述标准中未列出的尺寸，“适用轮辋”应意味着适用于轮胎的轮辋。

此外，“规定内压”意味着在如上述标准中说明的适用尺寸和帘布层等级下的单轮最大负载能力所对应的空气压力(即最大空气压力)。对于上述标准中未列出的尺寸，“规定内压”应意味着对于安装有轮胎的每辆车辆所规定的最大负载能力所对应的空气压力(即最大空气压力)。

在胎面部有槽的情况下，则上述轮胎外表面应意味着是假设不存在槽的假想线。

本文中，带束帘线的弹性模量是指，根据标准编号JIS L 1017：2002，“化纤轮胎帘线试验方法”，从单帘线伸长1.5％时的斜率“s-s曲线”计算出的单帘线的弹性模量(cN/dtex)。

发明的效果

本公开可以提供一种航空器用充气轮胎，其可以抑制移动通过机场时发生的磨损，同时也抑制航空器着陆瞬间在极低负载下发生的磨损。

附图说明

在附图中：

图1示出了根据本公开的一个实施方式的航空器用充气轮胎的轮胎宽度方向的截面图；

图2示出了图1的主要部分的放大图；

图3示出了螺旋带束层；和

图4示出了之字形带束层。

具体实施方式

以下是根据本公开的航空器用充气轮胎(在下文中简称为“轮胎”)的实施方式的参照附图的详细的例示说明。

图1示出了根据本公开的一个实施方式的航空器用充气轮胎的轮胎宽度方向的截面图。图2示出了图1的主要部分的放大图。图1和图2示出了在轮胎1安装在适用轮辋R上、填充到规定内压并且无负载的基准状态下的轮胎宽度方向的截面。

如图1所示，轮胎1包括一对胎圈部2、包括以环形形状跨接一对胎圈部2的一个以上胎体帘布层的胎体4以及包括布置在胎体4的胎冠部的径向外侧的一个以上带束层的带束5。由胎面橡胶制成的胎面部12布置在带束的轮胎径向外侧，并且一对胎侧部连接到胎面部。

胎圈芯3埋设在每个胎圈部2中。在图示的示例中，胎圈芯3由环状的线缆胎圈构成。在图示中，胎圈芯3的截面为圆形。胎圈线可以是例如高碳钢线。在本示例中，在每个胎圈芯3的轮胎径向外侧布置胎圈填料31。胎圈填料31具有从轮胎径向内侧到外侧在轮胎宽度方向上渐缩的大致三角形截面，但胎圈填料31可以具有各种截面。例如，一种以上类型的任何已知的硬质橡胶可以用于胎圈填料31。

胎体4由一个以上(例如，4至7个)胎体帘布层构成。在本示例中，胎体4为子午线胎体。

胎体4由一个以上重叠的胎体帘布层构成，例如4至7个胎体帘布层重叠，并且帘布层的端部在轮胎径向上从内侧向外侧卷起并固定在胎圈芯3周围。在轮胎1的本实施方式中，由尼龙绳制成的七层胎体帘布层彼此堆叠在一起。

如图1和图2所示，在本示例中，带束5由8个带束层5a-5h构成。在本示例中，带束5具有六个螺旋带束层5a-5f以及布置在螺旋带束层的轮胎径向外侧的两个之字形带束层5g和5h。然而，带束层的数量不限于上述；例如，螺旋带束层的数量可以为1至8，并且之字形带束层的数量可以为2至4。从减轻重量的角度来看，带束层的总数优选地为10以下。带束结构也不限于上述那些；例如，也可以使用倾斜带束层，其中带束帘线在层间彼此交叉，相对于轮胎周向的倾斜角度例如为30度至60度。

在图示的示例中，带束层的轮胎宽度方向上的宽度从最大宽度到最小宽度依次为：5a、5b、5c、5d、5g＝5h、5e和5f。在图示中，带束层5a是具有最大轮胎宽度方向宽度的最宽带束层。从轮胎赤道面CL到最宽带束层5a的边缘的轮胎宽度方向上的距离为Wb。注意，带束层的宽度不限于上述示例，并且任何带束层都可以在轮胎宽度方向上具有最大宽度，除了最宽带束层以外，带束层在轮胎宽度方向上的宽度之间的关系不特别地限制。

在此，解释螺旋带束层。图3示出了螺旋带束层。如图3所示，螺旋带束层51由螺旋地卷绕在轮胎周向上的丝带状第一条带构件51a构成，第一条带构件51a利用涂布有橡胶的第一带束帘线51b制成。

作为第一带束帘线51b，可以使用诸如芳纶等芳香族聚酰胺制成的有机纤维帘线，可替代地，可以使用由诸如尼龙等脂肪族聚酰胺制成的混合纤维帘线或者诸如芳纶等芳香族聚酰胺和诸如尼龙等脂肪族聚酰胺的组合制成的混合纤维帘线。

脂肪族和芳香族聚酰胺纤维的混合帘线可以通过由脂肪族聚酰胺纤维制成的纱线与由芳香族聚酰胺纤维制成的纱线捻合而制成，或由脂肪族和芳香族聚酰胺纤维的预复合和加捻纱线制成。

在条带构件51a在轮胎宽度方向上偏离预定量使得相邻的条带构件51a之间不产生间隙的情况下，通过在生轮胎的胎体4的胎冠部上围绕轮胎周向螺旋地卷绕条带构件51a来形成螺旋带束层51。第一带束帘线51b相对于轮胎周向的倾斜角度为例如5度以下。

当螺旋带束层51由多层构成时，条带构件51a在卷绕到螺旋带束层51的宽度方向端缘51c时折返，并开始作为下一层围绕外表面朝向另一个宽度方向端缘51c卷绕，从而堆叠。

接下来，解释之字形带束层。图4示出了之字形带束层。之字形带束层52由丝带状第二条带构件52a构成，第二条带构件52a利用涂布有橡胶的第二带束帘线52b制成，以重复以下方式的状态螺旋地卷绕在轮胎周向上：从一个轮胎宽度方向端52c延伸到另一个轮胎宽度方向端52c，在所述另一个轮胎宽度方向端52c处折返，从所述另一个轮胎宽度方向端52c延伸到所述一个轮胎宽度方向端52c，在所述一个轮胎宽度方向端52c处折返，再次从所述一个轮胎宽度方向端52c延伸到所述另一个轮胎宽度方向端52c。

作为第二带束帘线52b，可以使用诸如芳纶等芳香族聚酰胺制成的有机纤维帘线，可替代地，可以使用由诸如尼龙等脂肪族聚酰胺制成的混合纤维帘线或者诸如芳纶等芳香族聚酰胺和诸如尼龙等脂肪族聚酰胺的组合制成的混合纤维帘线。

脂肪族和芳香族聚酰胺纤维的混合帘线可以通过由脂肪族聚酰胺纤维制成的纱线与由芳香族聚酰胺纤维制成的纱线捻合而制成，或由脂肪族和芳香族聚酰胺纤维的预复合和加捻纱线制成。

返回图1和图2，在本实施方式的轮胎中，在基准状态下，Rc是轮胎赤道面CL处的轮胎外表面8处的半径，并且Wb是从轮胎赤道面CL到具有轮胎宽度方向上的最大宽度的最宽带束层5a的边缘的轮胎宽度方向上的距离，轮胎赤道面CL处的轮胎外表面8与沿轮胎宽度方向从轮胎赤道面CL向外35％的距离Wb的位置处的轮胎外表面8之间的径差、半径的差为δ35，轮胎赤道面CL处的轮胎外表面8与沿轮胎宽度方向从轮胎赤道面CL向外90％的距离Wb的位置处的轮胎外表面8之间的径差为δ90，并满足以下不等式：

0≤δ35/Rc≤0.004且0.015≤δ90/Rc≤0.025

以下是航空器用充气轮胎的本实施方式的效果的解释。

根据本实施方式的航空器用充气轮胎，首先，通过设定δ35/Rc≤0.004(相对小)，可以确保紧接在触地之后的非常低负载下的接地宽度，并且可以抑制触地磨损。另外，通过设定δ90/Rc≤0.025(相对小)，可以减轻滑行期间由于轮胎的胎肩部处的径差而导致的拖拽，由此也可以抑制滑行磨损。另外，通过设定δ90/Rc≥0.015，可以提高胎肩部处的带束张力从而改善驻波性能。此外，通过设定0≤δ35/Rc，可以使轮胎在轮胎赤道面附近接地。

如上所述，根据本实施方式的航空器用充气轮胎可以抑制移动通过机场时发生的磨损，同时也抑制航空器着陆瞬间在极低负载下发生的磨损，并且也可以改善驻波性能。

出于与上述相同的原因，在基准状态下，

更优选的是满足以下不等式：

0≤δ35/Rc≤0.002且0.018≤δ90/Rc≤0.023

另外，在基准状态下，

优选的是进一步满足以下不等式：

0.014≤(δ90-δ35)/Rc≤0.024

通过设定(δ90-δ35)/Rc≤0.024，可以进一步抑制滑行磨损，同时通过设定0.014≤(δ90-δ35)/Rc，可以进一步改善驻波性能。

出于相同的原因，在基准状态下，

进一步优选地满足以下不等式：

0.016≤(δ90-δ35)/Rc≤0.022

在此，优选的是，在一个以上带束层中，弹性模量为30cN/dtex以上的带束帘线相对于轮胎赤道面以10度以下的倾斜角度延伸。这是因为增大了带束层的周向刚度，以确保在填充规定内压时更可靠地维持轮胎形状，并且可以更可靠地获得上述每一种效果。例如，一个以上带束层可以是上述的螺旋带束层。在这种情况下，为了在带束层中实现上述弹性模量，虽然没有特别限制，但优选地使用尼龙和芳纶的混合帘线。

出于相同的原因，在上述情况下，进一步优选的是带束帘线的弹性模量为100cN/dtex以上。在这种情况下，为了在带束层中实现上述弹性模量，虽然没有特别限制，但优选地使用芳纶帘线。

在此，优选的是上述距离Wb为最大轮胎宽度(轮胎在上述标准条件下的轮胎宽度方向上的最大宽度)的70％至90％。通过设定最小值70％，可以进一步抑制驻波，同时通过设定最大值90％，可以减小重量。

示例

为了确认本公开的效果，作为原型制造了轮胎尺寸为H44.5×16.5×R21的示例轮胎和比较例轮胎。示例轮胎和比较例轮胎具有胎体，胎体包括由尼龙制成的五个胎体帘布层。示例轮胎和比较例轮胎具有如下的带束结构：其从轮胎径向内侧起具有六个螺旋带束层和两个之字形带束层。在示例轮胎和比较例轮胎中，之字形带束层的带束帘线为尼龙帘线，螺旋带束层的带束帘线为芳纶帘线。在示例轮胎和比较例轮胎中，距离Wb为150mm并且Rc为573mm。对于比较例轮胎来说，δ35/Rc＝0.0080，δ90/Rc＝0.031并且(δ90-δ35)/Rc＝0.023。对于示例轮胎来说，δ35/Rc＝0.0016，δ90/Rc＝0.021并且(δ90-δ35)/Rc＝0.020。

对示例轮胎和比较例轮胎进行以下试验：

<滑行磨损>

通过有限元法计算预测磨损能量并且将其表示为在比较例设定为100的情况下的指数。指数越小，磨损速率越慢并且磨损性能越好。

<触地耐磨损性能>

模拟触地现象，计算轮胎赤道面处的每次触地磨损量并且将其表示为在比较例设定为100的情况下的指数。指数越小，磨损性能越好。

<驻波性能>

进行转鼓试验以模拟起飞时的轮胎输入。使用摄像机拍摄轮胎的胎侧部并测量驻波发生的速度。该指数表示为在比较例设定为100的情况下的指数。指数越大，驻波产生的速度越快，驻波性能越好。

示例的评价结果如下。转弯期间的耐磨损性能为94，触地耐磨损性能为78，驻波性能为100。

附图标记列表

1 航空器用充气轮胎

2 胎圈部

3 胎圈芯

4 胎体

5 带束

8 轮胎外表面

12 胎面部

R 适用轮辋

Claims (4)

1.一种航空器用充气轮胎，包括：

一对胎圈部；

胎体，其包括以环形形状跨接所述一对胎圈部的一个以上胎体帘布层；以及

带束，其包括布置在所述胎体的胎冠部的径向外侧的一个以上带束层；其中，

在所述航空器用充气轮胎安装在适用轮辋上、填充到规定内压、之后放气到50kPa并且无负载的基准状态下，

Rc是轮胎赤道面处的轮胎外表面的半径，并且Wb是从轮胎赤道面到具有轮胎宽度方向上的最大宽度的最宽带束层的边缘的轮胎宽度方向上的距离，

轮胎赤道面处的轮胎外表面与沿轮胎宽度方向从轮胎赤道面向外35％的距离Wb的位置处的轮胎外表面之间的径差为δ35，

轮胎赤道面处的轮胎外表面与沿轮胎宽度方向从轮胎赤道面向外90％的距离Wb的位置处的轮胎外表面之间的径差为δ90，并且

满足以下不等式：

0≤δ35/Rc≤0.004且0.015≤δ90/Rc≤0.025。

2.根据权利要求1所述的航空器用充气轮胎，其中，

在所述基准状态下，满足以下不等式：

0.014≤(δ90-δ35)/Rc≤0.024。

3.根据权利要求1或2所述的航空器用充气轮胎，其中，在一个以上所述带束层中，弹性模量为30cN/dtex以上的带束帘线相对于轮胎赤道面以10度以下的倾斜角度延伸。

4.根据权利要求3所述的航空器用充气轮胎，其中，所述带束帘线的弹性模量为100cN/dtex以上。