CN1732096A - 飞机轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞机轮胎，其充气压力大于9巴，变形大于30％，包括：一个胎冠，两个侧壁和两个胎圈，一个固定在两个胎圈中的胎体加强件和一个胎冠加强件，其中，胎体加强件包括至少一个加强元件的周向排列，并且在各胎圈内的固定所述加强元件的装置包括在圆周方向上定向的排列的加强元件，该加强元件与所述胎体加强件的加强元件的所述在圆周方向上定向的排列在轴向上相邻，所述胎体加强件的加强元件与所述周向加强元件由一弹性模量很高的橡胶胶料层隔开。根据本发明，所述在圆周方向上定向的加强元件是具有80％至100％穿透性的线索，所述线索的断裂负载大于150daN，并且所述线索具有大于4％的断裂时的拉伸。

Description

飞机轮胎

本发明涉及一种飞机轮胎。飞机轮胎尤其是以充气压力大于9巴及相对变形大于30％而著称。

轮胎变形由轮胎在额定负载和压力条件下，从非承载状态变至静止承载状态时，轮胎的径向变形或径向高度的变化而定义。

轮胎变形以相对变形的形式表示，由轮胎径向高度的变化比轮胎外径与在钩部上量得的轮辋最大直径之差的一半所定义。其中，轮胎的外径在额定压力非承载状态下静止测量。

轮胎特别是飞机轮胎的加强件通常，并且大多数通过堆积一层或者多层帘布层而组成，通常指“胎体帘布层”、“胎冠帘布层”等。这种表示加强件的方式由生产工艺得出，这种生产工艺包括生产一些帘布层形式的半成品，帘布层中带有通常是径向的加强帘线，然后将帘布层组装或堆积起来制成胎坯。帘布层被制成基本上平的，并具有很大的尺寸，然后根据既定产品的尺寸切割。帘布层在第一阶段也组状成平的。然后将这样形成的胎坯成型成典型轮胎的环状外形。然后将称为“完工”产品的半成品附着到胎坯上，以获得准备硫化的产品。

这种类型的“传统”工艺包括，特别是在制造轮胎坯体的阶段，使用固定元件(通常是胎圈钢丝)，用于将胎体帘布层固定或者保持在轮胎的胎圈区域。从而，在这种工艺中，所有帘布层中构成胎体加强件的部分(或者仅是其一部分)向上卷绕设于胎圈中的胎圈钢丝。以这种方式，胎体加强件固定在胎圈中。

尽管生产和组装帘布层的方式有多种变化，这种传统型的工艺在轮胎产业中应用得越来越广泛的事实，使得本领域的技术人员使用源自这种工艺的词汇；因此普遍接受的术语，特别地包括了术语“帘布层”、“胎体”、“胎圈钢丝”、表示从平面形状变到环形的“成型”等。

现在有些轮胎正确地说，不包括前面说明的“帘布层”或“胎圈钢丝”。例如，欧洲专利文献EP 0 582 196中描述了生产过程中没有帘布层形式的半成品的轮胎。例如，不同加强结构的加强件直接施加到附近的橡胶混合物层中，然后整体以连续的层施加到环状胎芯上，这种形式可以直接获得与所制造的轮胎最终外形相似的形状。从而，在这种情况中，我们再也找不到“半成品”、“帘布层”，和“胎圈钢丝”。基体，如橡胶胶料和帘线或丝形状的加强件，直接施加到胎芯上。由于这种胎芯是环形，因此胎坯再也不需要为了从平面形状变到环形而成型。

而且，该文献中描述的轮胎没有“传统的”胎体帘布层向上卷绕胎圈钢丝。这种类型的固定被下列布置所代替，其中圆周帘线被布置在所述侧壁加强结构附近，整体被嵌入到固定或粘结橡胶胶料中。

也有在环状胎芯上使用半成品组装的工艺，特别是使用适于在中心胎芯上快速、高效及简单地敷设的半成品。最后，也可能使用一种混合工艺，其既包括产生某些特定结构方面(如帘布层、胎圈钢丝等)的一些半成品，也包括其它的通过直接敷设填充物和/或加强元件制造的产品。

在本申请中，为了考虑到近来生产领域和产品设计中的技术进步，传统的术语如“帘布层”、“胎圈钢丝”等，被独立于所使用的工艺的中性术语有利地代替。从而，术语“帘布型加强帘线”或“侧壁加强帘线”指代传统工艺中帘布层的加强元件，及通常施加在根据无半成品工艺生产的轮胎侧壁水平面上的相应加强元件。术语“固定区域”，对于它的一部分，同样可以很好地指代传统工艺中胎体帘布层“传统”的向上卷绕胎圈钢丝，以及由圆周加强元件，橡胶胶料和一个底部区域邻近的侧壁加强部分形成的组件，从而形成一种应用环状胎芯的工艺。

在下面，“线密度”理解为表示一千米加强线的以克为单位的重量。该线密度以特(tex)为单位。加强线所承受的应力或该加强线的模量以“cN/tex”为单位，cN表示百分之一牛顿。

“轴向”理解为表示平行于该轮胎轴线的方向；当指向轮胎内侧时，该方向是“轴向内侧”，而当指向轮胎外侧时，该方向是“轴向外侧”。

“径向”理解为表示垂直于该轮胎轴线A并经过该轴线的方向，根据指向旋转轴线还是轮胎外侧，该方向可以是“径向内侧”或“径向外侧”。

橡胶胶料的“弹性模量”理解为表示在室温下和10％拉伸变形的正割模量。

就金属帘线或金属线索而言，断裂负载(最大负载，单位N)、抗拉强度(单位MPa)和断裂时的拉伸(总拉伸，单位％)的测量根据1984年的ISO 6892标准在拉力下进行。

就橡胶胶料而言，模量的测量根据1988年9月的AFNOR-NFT-46002标准在拉力下进行：10％拉伸变形的名义正割模量(或视应力，单位MPa)在第二次拉伸变形中(即一个调节循环后)测量(在正常温度和相对湿度条件下根据1979年12月的AFNOR-NFT-40101标准)。

就纤维帘线或纤维线索而言，力学性能是对处于先决条件下的纤维进行测量。“先决条件”理解为表示在测量前，将纤维在按照欧洲标准DIN EN 20139的标准空气下(温度20±2℃；相对湿度65±2％)储藏至少24小时。拉伸力学性能(极限应力、模量、断裂拉伸量及能量)以已知的方式使用ZWICK GmbH & Co(德国)1435型或1445型拉伸机测量。该纤维，在轻微预保护加捻后(螺旋角大约为6°)，以大约200mm/min的名义速度拉伸超过400mm的初始长度。全部结果取10次测量的平均值。

美国专利4,832,102描述了一种飞机轮胎，包括一胎冠，两侧壁和两胎圈，一胎体加强件和一胎冠加强件，其中胎体加强件具有两个固定在两个胎圈中的高弹性模量加强线的周向排列，并且胎冠加强件包括至少一个带有至少一层高弹性模量加强线帘布层的工作块。胎体加强件通过向上卷绕胎圈钢丝，即两个高弹性模量的第一加强线的周向排列，而固定在胎圈中。

本发明的对象是飞机轮胎，其胎体加强件根据在环形胎芯上制造轮胎的工艺，通过周向排列的加强元件得以固定。

这样，专利WO 02/00456描述了飞机轮胎，其胎体加强件包括两或三个高弹性模量加强线的周向排列和在每一胎圈中固定构成胎体加强件的所述加强件的装置。根据该文献的固定装置由在轴向上与胎体加强件的周向排列相邻的圆周方向定向的帘线形成，所述胎体加强件的加强元件和圆周方向定向的帘线被弹性模量很高的粘结橡胶混合物层隔开。帘线的使用使得在尽可能减小胎圈体积的前提下可以获得满意的刚度；胎圈体积的减小对于飞机轮胎降低所述胎圈因此产生的热量极为重要。

飞机轮胎使用过程中必须承受极端工作条件，特别在考虑到它在重量和尺寸较小情况下所承受的外加负荷与速度。因此，尽管其充气压力很高，大于9巴，它在工作时的负荷或变形通常可达载重汽车或客车轮胎的两倍。

在起飞过程中，达到了350公里/小时或者基本上450公里/小时的非常高的速度，因此，其所存在的热条件也极为苛刻。

这些情况对这些轮胎胎圈寿命特别不利。

相反，在轮胎中，用一层弹性模量很高的混合物层将圆周加强帘线结合到胎体加强件的加强线上以固定胎体加强件代替通过向上卷绕胎圈钢丝固定胎体加强件，不会引起所述结构的性能下降。

然而，上下文中这种轮胎生产中执行的测试已经表明，就在环状胎芯上使用这种制造工艺的生产率而言，在未硫化的状态下所述圆周加强帘线的布置成为一个决定性的因素。

发明人已经制定了他们自己的使用这种在环形胎芯上制造的工艺，特别是利用在未硫化的状态下敷设及改善在圆周方向布置的加强元件的固定，以形成胎体加强件的固定区域的工艺，以提高轮胎生产量的任务。

根据本发明中的飞机轮胎，该目标已经达到，该飞机轮胎充气压力大于12巴，包括一胎冠，两侧壁和两胎圈，一个固定在两个胎圈中的胎体加强件和一胎冠加强件，其中胎体加强件具有至少一个，优选为至少两个高弹性模量加强元件的周向排列，并且在其中固定所述加强元件的装置中在每一胎圈中包括在圆周方向上定向的加强元件，与构成胎体加强件的所述加强元件的所述周向排列轴向相邻，所述构成胎体加强件的加强元件以及所述在圆周方向上定向的加强元件被弹性模量很高的粘结橡胶胶料隔开，所述在圆周方向上定向的加强元件是线索，所述线索具有80％至100％的穿透性，所述线索的断裂负载大于150daN，并且所述线索在断裂下具有大于4％的拉伸变形。

构成胎体加强件的加强元件可以是任何类型帘线形式的加强元件，能够加强给定的基体，例如橡胶基体。将要介绍的加强元件，是由如多纱线和单根线构成，这些多纱线可以自身加捻或不加捻；单股线可以是如圆形或椭圆形的单股线，可以自身加捻或不加捻，通过成缆或合股操作这些单根线或多丝线可以获得成缆的纱线或合股线(“帘芯”)，这种加强元件可以是混合的，也就是说，由具有不同特性的元件组合而成。

“合股线”(或“股线”)理解为表示由两股或更多股单股纱线通过合股操作而组合在一起形成的加强元件；这些单股纱线通常由多纤维纱线形成，首先在第一合股步骤中在一个方向(S或Z加捻方向)上单独绞合，然后在第二合股步骤中在相反的方向(Z或S加捻方向)上合股在一起。

根据本发明的穿透性是橡胶渗透到线索自由区域的能力，也就是不含有材料的区域；它由所述自由区域在固化后被橡胶占据的百分比表示，并且由空气渗透性实验所确定。

该空气渗透性实验使得可以测量空气渗透性的相对指标。它是一种间接测量线索中橡胶胶料渗透程度的简单方法。它通过从其增强并因而被硫化橡胶渗透的硫化橡胶帘布层上剥去外壳，直接在所提取的线索上进行。

该实验在一段指定长度(例如2cm)的线索上如下进行：空气以指定压力(例如1巴)被送到线索入口，并且使用流量计在出口测量空气量；在测量中，线索样品密封在一个密封环境中，从而只有沿着纵向轴线，从一端流向另一端穿过线索的空气量被测量。测得的流速越低，线索的橡胶渗透量越大。

出人意料地，申请人注意到替换的事实，在根据本发明的轮胎中，通过采用弹性模量很高的粘结橡胶胶料将圆周帘线结合到胎体加强件的加强线，而将胎体加强件的固定，代替了通过如前面描述线索的胎体加强件的固定，使得制造工艺的产量得以提高。而且，可以看到使用根据本发明的线索使得在满足应用考虑的刚度要求前提下，保证了胎圈的紧密性。

实际上，看来选择具有上面描述的穿透性能的线索使得胎圈区域中的线索在未硫化状态下能满意地固定，而所述线索在硫化所述轮胎前进行的轮胎制造阶段中没有脱离，甚至是部分脱离的危险。

而且，断裂时的拉伸量使得线索的工作效率达到最佳，因为在环形胎芯上制造的工艺中，线索将周向地缠绕形成一些径向同心的圈，使得线索和胎体加强件的加强元件之间更好地固定。根据本发明的线索，其断裂时的拉伸量使得所述线索变形导致所述圈的生产率更高。换句话说，根据本发明的所述线索的变形，可以沿着线索长度使没有所述拉伸变形特性的线索的同一圈所承受的应力获得更均匀的分配。

因此，根据本发明的线索在断裂极限下的拉伸变形与其断裂负载的结合，能保持胎圈的紧凑性，而该紧凑性满足了所期望的应用。

根据本发明的一个优选实施例，线索的断裂负载小于400daN。大于该值的断裂负载可能会导致，特别是在固定胎圈的总断裂负载值和线索的受力直径的情况下，所述线索的圈量减少，以及胎体结构的加强元件与在圆周方向上定向的线索之间的固定高度降低。固定高度的降低会降低所述固定的质量。而且，如果线索的断裂负载增大，加上所述线索直径增大，可能会造成体积特别是增宽底部区域的问题。

更优选地，线索断裂时的拉伸小于8％。更大的拉伸变形会导致轮胎胎圈对高压具有一刚性，该刚性不足以将所述轮胎保持在轮辋上及保证制动力矩的传递。

根据本发明的线索断裂时的拉伸值可以通过线索的热处理方便地获得，其中热处理指“高拉伸”热处理。这些热处理对本领域技术人员来说是公知的，例如欧洲专利EP 0 751 015中所说明。

根据本发明的一个优选实施例，根据本发明的线索包括一个常用的附着镀层，如铜镀层，以提高所述线索与橡胶胶料之间的附着力。

根据本发明的一个优选实施例，高弹性模量粘合橡胶胶料具有大于20Mpa，最好大于30Mpa的10％拉伸变形的正割模量。该橡胶层的肖氏硬度A大于70。

根据本发明的一个优选实施例，组成胎体加强件的加强元件为，例如芳族聚酰胺或专利申请WO 02/085646中说明的那些加强元件。这些元件可以是帘线或线索。

最好是，根据本发明的轮胎的胎体加强件具有两个或三个加强元件的周向排列。

为了承受产生的很高的机械应力，需要两个周向排列，但为了增加对该侧壁弯曲强度的损害，最好不要超过三列。

优选地，各胎圈中胎体加强件的各周向排列，与在圆周方向上定向的线索轴向内侧及轴向外侧相邻。

在圆周方向上定向的线索优选地具有比胎体加强件加强元件的拉伸模量大的拉伸模量。它们优选地从由碳、钨、高模量芳族聚酰胺或钢制加强线构成的组中选择。

根据本发明的轮胎的另一个特征，∑R_I是相对于胎体加强件布置于轴向内侧的在圆周方向上定向的线索拉伸强度的总和，而∑R_E是轴向布置于胎体加强件每一侧的在圆周方向上定向的线索拉伸强度的总和，进而：

                0.6≤∑R_I/∑R_E≤1.5

并且优选地：

                0.7≤∑R_I/∑R_E≤1.3

将布置于各胎圈中的胎体增强件内侧的在圆周方向上定向的线索的拉伸强度总和，与布置于胎体增强件外侧的在圆周方向上定向的线索的拉伸强度总和之比保持在上述范围内具有以下优点，即不管处于任何位置，胎圈内在圆周方向上定向的线索的应力分布更加均匀。

根据本发明另一优选的特征，根据本发明的轮胎胎圈外表面包括一基座，一个基本上径向定向的截锥形壁，该截锥形壁在径向上与一个壁的内侧相邻，该壁的横截面大体上是一段圆弧EF，且其圆心C位于胎圈外侧，这些壁用于支撑在适合的轮辋的钩部和轮缘上。设线CD经过轮胎胎圈，与轮胎轴线A成α＝+45±5度的夹角，所有在圆周方向上定向的线索都布置成距离轮胎轴线一径向距离，该距离小于或等于线CD。线CD大体上限定出刚性很大的嵌入区，此嵌入区变形减小很多，以及线CD径向上方的弯曲区域。所有在圆周方向上定向的线索都位于嵌入区的事实增强了胎圈的耐用性。

优选地，根据本发明的轮胎胎圈，具有一个在安装到所述轮辋上并在轮胎充气后，与基座及轮辋钩部的相应表面接触的外表面，胎圈外表面与轮辋之间的接触区域至少延伸到钩部最大半径R_J上的B点。

有利地，φ是胎圈支撑轮辋钩部最大半径R_J圆周的外表面圆周的直径，则：

                    φ＝2(R_J-ε)

式中ε处于0.5到2mm之间。

这使得胎圈能适当地“座落”在轮辋的基座和钩部上，并具有能限制车辆行驶时胎体加强件周向排列曲率的优点，尤其在接触区域中。

根据一个优选实施例，胎体加强件的加强元件形成相邻排列的向前和一个返回路径，并在每个胎圈平面上环路每次都连接一个向前和一个返回路径。

根据本发明的飞机轮胎的胎冠加强件优选地包括至少一块工作块，该工作块包括一层或一层以上，并在每层中平行且基本上周向分布的加强元件；优选的加强元件由芳族聚酰胺制成，或在专利申请WO02/085646中说明的那些元件。

“大致圆周方向”理解成表示与圆周方向相差不超过5度的方向。

如有必要，胎冠加强件包括一个中心区域和两个侧面区域，工作块进一步包括至少两层大致圆周方向定向的加强元件，它们在所述胎冠侧面区域内沿轴向分布在轮胎子午面两侧。这些层可承受高速行驶时离心力的作用。它们优选地布置在工作块两层在圆周方向上定向的加强元件的径向内侧。这两层加强层具有增强胎冠侧面区域的加箍作用而不增加其厚度的优点。

胎冠加强件可以进一步包括至少两层加强元件，各层中的元件在每层中互相平行且在层与层之间元件是交错的，与圆周方向成5°至35°之间的夹角α，以增强轮胎的偏移刚度。这种加强元件以专利申请WO02/085646中说明的加强元件为例。

胎冠加强件还可包括布置在工作块径向外侧的胎冠保护层。该保护层优选地轴向延伸到周向加强元件的轴向宽度之外。

本发明的其他特征和详细情况参照附图，可从下面对本发明实施例的说明变得显而易见，在图中：

-图1是一个穿过根据本发明轮胎的轴向剖视图，

-图2是沿着一个穿过根据本发明线索的剖视图，

-图3是一个表示胎体加强件部分加强线布置的透视图，

-图4表示根据本发明第二实施例的胎圈，

-图5表示一个胎圈根据本发明变化实施例的轮胎，像图1那样的轴向剖视图。

-图6表示一个胎圈根据本发明另一个实施例的轮胎，像图1那样的轴向剖视图。

为了便于理解，图1-6没有按比例显示。

如图1中轴向半剖视图示例性地示出了的飞机轮胎1包括一个胎冠2，两个侧壁3，及两个胎圈4。胎体加强件5从一个胎圈4延伸到另一个胎圈，且由两个加强元件的周向排列6和7形成。加强元件的周向排列6和7在侧壁3中沿径向定位并由芳族聚酰胺或芳族聚酸胺加强元件形成。加强元件互相平行布置且由一层混合物层8隔开，混合物层8的性质与模量适应于其在轮胎中的位置。

两个周向排列6和7在胎圈3中的固定是由周向定向的缠绕加强线索排列或“线索叠层”9提供的，其轴向布置在各周向排列6和7的每一边。每个周向排列的加强线索或线索叠层9可通过螺旋缠绕一加强线获得。胎体加强件的径向加强元件和在圆周方向上定向的线索由一层具有很高弹性模量的粘合橡胶混合物层10彼此隔开，以避免加强元件彼此直接接触。该粘合橡胶混合物层10具有大于70的肖氏硬度A，其10％拉伸变形的正割拉伸模量可大于20MPa，优选地大于30MPa。该轮胎1充气时产生于径向加强元件中的拉力特别地由每个周向排列6和7与周向线索叠层9之间的粘结力来承受。这种胎圈结构保证了良好的固定，其可有效地使飞机轮胎保持很高的充气压力，该压力大于12巴，在某些特定应用中甚至可达到25巴。

周向线索叠层9被分成三组，其中两个叠层11布置在轮胎外侧的胎体加强件5的轴向外侧，两叠层13布置在轮胎内侧的胎体加强件5的轴向内侧，而四叠层12布置在胎体加强件5的两周向排列6和7之间。

本发明还可以包括在胎体加强件和在圆周方向上定向的线索叠层9之间设置锥形橡胶胶料，以允许在圆周方向上定向的线索的设置，如这些线索与胎体加强件之间的轴向距离在径向上增加。图中未表示出该变化的实施例。这种线索的布置已经在法国专利申请FR 0209355中说明。

在说明的轮胎中，相对于胎体加强件的内侧和外侧布置的圈数，则：

$\frac{\mathrm{\Σ}{R}_I}{\mathrm{\Σ}{R}_E}\≅1.24$

其优点是使胎圈中在圆周方向上定向的线索上的机械应力分布均匀。

还应注意到，线索叠层的圈数随着与轮胎1的旋转轴线A的距离增大而逐渐减小。其结果是在圆周方向上定向的线索大体上成锥形布置。其优点是轮胎充气时及操作期间通过(passage)接触区时胎圈十分稳定。

线索叠层9的各圈均嵌入弹性模量很高的橡胶胶料10中，以确保充气压力引起的力得到很好的吸收，因此胎圈4中胎体加强件固定得很好。

图2表示一个根据本发明所采用的周向缠绕线索80，作为胎体加强件加强元件的固定装置。线索80是一根9.35结构(formula)的分层线索，也就是说由9根直径为35/100mm的基本钢丝组成；线索80具有2+7的结构，其中两根钢丝81，组成第一层，互相加捻形成合股线，而七根钢丝82，形成外层，围绕着第一层螺旋缠绕在一起。图2表示了这种缠绕，图中七根钢丝82与圆周83接触，圆周83代表合股线所占据的空间，而合股线由第一层的两根钢丝81组成。钢丝81，82由含碳量为0.7％-0.9％的钢制成。这些钢丝预先经过了处理以包括铜的镀层，该镀层提高了这些钢丝与橡胶的附着性。这些钢丝具有小于3.5的加工硬化率。线索的总直径为D′，相应于外接于外层上的圆周84的直径，D′为1.35mm。根据前面说明的方法有效地测量该线索的穿透性，结果为100％。该线索的断裂负载等于198daN，而其断裂时的拉伸为5.4％。断裂时的拉伸在如上面所述的一种热处理后得到；热处理能够提高弹性和塑性拉伸，该弹性和塑性拉伸被增加到结构拉伸。9.35结构的线索80的结构拉伸为0.1％。

另一种13.35结构(formula)的分层线索已经测试；这种线索由13根直径为35/100mm的基本钢丝组成，并且具有4+9的结构，其中4根钢丝组成第一层，加捻在一起以形成合股线索，而9根钢丝成外层，围绕着第一层互相螺旋缠绕在一起。基本钢丝与上一种情况中相同。根据前面说明的方法有效地测量该线索的穿透性，结果为80％。该线索的断裂负载等于282daN，而其断裂时的拉伸为6.4％。应当注意，这种13.35结构的线索结构拉伸为0.2％。

图3是一个加强元件周向排列6的透视图，图中只示出了加强元件。在图3中，可以看到胎体加强件加强元件周向排列6是由部分加强元件17组成的。在其径向下端，部分加强元件17形成了并置环18，位于胎圈4中。这些环18互相毗邻但不重叠。胎体加强件加强元件周向排列6的轴向每侧只示出与该周向排列6直接邻近的在圆周方向上定向的线索的组11和12。为了绘图清楚，只示出加强元件周向排列6和两个线索叠层，但胎体加强件加强元件周向排列7的布置与加强线17的部分相同。

图4表示了根据本发明的轮胎20的第二实施例的胎圈21和侧壁22，其中胎体加强件23由两个芳族聚酰胺制成的加强元件周向排列24、25组成。在胎圈21中，布置着周向定向的线索叠层27。该线索叠层27在此被分成三组，可以看到从胎圈内侧沿轴向向外依次有，相对于胎体加强件加强元件周向排列24向内侧布置的两个线索叠层28，布置在胎体加强件加强元件周向排列24和25之间的三个线索叠层29，及相对于胎体加强件加强元件周向排列25向外侧布置的两个线索叠层30。

如前所述，在圆周方向上定向的线索的圈数被布置成保证，布置在胎体加强件外侧的线索叠层延伸的总刚度与布置在胎体加强件23内侧的线索叠层延伸的总刚度大体相同。

胎圈21外表面包括一个基座32，一个基本上成径向排列的截锥形壁33，该截锥形壁33与一个侧壁34径向内侧相邻，该侧壁的横截面是圆心为C的圆的一段圆弧EF，圆弧圆心C位于胎圈21外侧。通过胎圈的CD线与轮胎轴A成α＝+45±5度的夹角(该角在将轮胎装到轮辋上时确定)，应当注意，所有加强元件圆周定向的加强元件27均布置到与其到轴A的径向距离小于或等于CD线(至轴A)的径向距离处。由CD线大致确定一个刚性很好的嵌入区，其变形很小，以及一个CD线径向上面的弯曲区域。所有圆周定向的加强元件都位于嵌入区的事实增强了胎圈的耐用性。

胎圈的该外表面用于支撑在轮辋35的壁上，轮辋35的外形如图4中所示。该外形包括基座36，及与轮缘38相连的钩部37的基本上径向的侧壁。轮缘38的横截面形状是圆心为C′的圆弧。直径的最高点是半径R_J的B点。胎圈21轴向外表面上的E点基本上与B点接触。当轮胎装到轮辋35上时，两个表面34和38是同心的，也就是说，它们的圆心C、C′是同一点。E点位于直径φ的圆周上，其关系为：

                    φ＝2(R_J-ε)

式中ε处于0.5到2mm之间。

与B相接触的、在自由位置与其在轮辋上安装位置之间的点E的小偏移，能使该胎圈在安装到轮辋上时处于稍微拉伸的状态，并改善所获得的接触质量。这种直到E点的接触作用增强了轮胎增压时和操作过程中通过接触区域时胎圈的稳定性。因此，应当注意，胎体加强件的周向排列在通过接触区域时压缩应力显著降低，这与传统结构的飞机轮胎发生的情况相反。

图1还表示了胎冠加强件14的第一实施例，胎冠加强件由工作块组成，工作块包括螺旋缠绕至少一个加强元件获得的基本上周向定向的两层加强元件15和16。加强线层数和敷设节数根据轮胎尺寸及其使用条件而定。本实施例的胎冠加强件的优点是提供十分有效的加箍作用，使轮胎在充气和高速行驶时的尺寸变化最小。应当注意，该外形的变化比传统飞机轮胎，如30×8.8R15 AIRX的飞机轮胎小3-4倍。这种优异的加箍作用还有一个优点，即不必使形成轮胎胎冠胎面的胶料有很大延伸。由于空气中的臭氧所导致的胎面开裂也大大减少。

图5中所示的轮胎40的胎冠加强件41，如前所述，包括两层基本上圆周定向的加强元件15和16，并还加上两层基本上圆周定向的加强元件42和43，这两层加强元件42和43布置在胎冠侧面区域中轮胎子午面两侧。它们使得胎冠侧面区域L的加箍作用增强。层42和42径向布置在层15和16与胎体加强件5的中间。

加强件41还加上胎冠保护层44，胎冠保护层44布置在胎冠加强件41其它几层帘布层的径向外侧。这层胎冠保护层可由波纹金属加强元件构成，因此正常行驶时不受力。应当注意，该保护层在轮胎子午面P的两侧在轴向上伸出层15和16外一个轴向长度a。

图6表示了一个轮胎50，其胎冠加强件进一步包括两层加强元件52、53，它们在各层中互相平行而层与层之间元件是交错的，并与圆周方向成5°至35°之间的夹角α。这两层沿径向布置在周向加强元件层15和16之下。它们相对于轮胎40提高了轮胎30的偏移刚度。

根据本发明的一个尺寸为30×8.8R15的轮胎被检测，其包括：

-作为胎体加强件的两个加强元件周向排列；

-作为如图2中所示的圆周定向的钢制线索，具有9.35结构，分成7个线索叠层27(如图4中所示)：

·2个具有12圈和15圈的处于轴向最内侧的线索叠层，

·3个具有17、14和16圈的处于周向排列24和25之间的线索叠层，

·2个具有11圈和7圈的处于轴向最外侧的线索叠层。

-一个胎冠加强件，具有两层基本成周向排列的、由合股帘线形成的加强元件。

该高弹性模量胶料层具有45MPa的正割拉伸模量和90的肖氏硬度A。

轮胎所经受的防爆检测和最大压力检测是在约为58巴下进行的。其特点还在于在零压力和其工作压力15巴的1.5％范围之间的伸长量。这种轮胎还能有效地经受与飞机轮胎验证的标准检测类似的起飞检测。

根据本发明的轮胎构成，可对形成其内腔形状的刚性胎芯有良好的作用，如结合在此作为参考的EP 242 840或EP 822 047中所公开的。直接设置在其最终位置的所有轮胎部分按最终结构所需要顺序被施加到这些胎芯，在制造过程中不承受变形。硫化发生在胎芯上，后者在硫化后被取下。

在传统的成型过程中，这种制造方法的优点是可大大减少甚至是消除加强线上的预应力，特别是0°定向的加强线。

在胎芯上的壳体也可以被部分地冷却，使加强线保持于敷设过程中施加的变形状态中。

同样，还能够如WO 97/47 463或EP 0 718 090中所述的在一成型鼓上制造轮胎，在敷设在圆周方向上定向的线索前，使胎坯成型。

在圆周方向上定向的线索还可以敷设成与硫化模具有相同几何外形的形式。然后，用本领域技术人员已知的转移工艺将胎冠坯块与轮胎的辅助坯块组装成胎冠块，然后，仍然利用已知的原理，将轮胎固定，并通过在轮胎里面敷设薄膜加压。

该实施例还可保证没有在硫化应力中成型而导致的预应力。

无论选用何种制造方法，显然，根据本发明所选择的固定胎体增强件加强元件的线索均位于胎圈区域的周向，这可以提高产量。因为所选择的线索使得胎圈区域中的线索在未硫化状态下进行的敷设中能满意地固定，使所述线索在硫化阶段前没有脱离，或仅是移动的危险。

Claims (20)

1.一种飞机轮胎，其充气压力大于9巴，变形大于30％，包括：一个胎冠，两个侧壁和两个胎圈，固定在两个胎圈中的胎体加强件和一个胎冠加强件，其中，胎体加强件包括至少一个加强元件的周向排列，并且在各胎圈内固定所述加强元件的装置包括在圆周方向上定向的加强元件，该在圆周方向上定向的加强元件与所述胎体加强件的加强元件的所述周向排列在轴向上相邻，所述胎体加强件的加强元件与所述在圆周方向上定向的加强元件由一弹性模量很高的粘结橡胶胶料层隔开，其特征在于所述在圆周方向上定向的加强元件是多个线索，所述线索具有80％至100％之间的穿透性，所述线索的断裂负载大于150daN，并且所述线索断裂时的拉伸大于4％。

2.如权利要求1所述的飞机轮胎，其特征在于该在圆周方向上定向的线索的断裂负载小于400daN。

3.如权利要求1或2所述的飞机轮胎，其特征在于该在圆周方向上定向的线索的断裂时的拉伸小于8％。

4.如上述权利要求中任一项所述的飞机轮胎，其特征在于所述固定装置的所述在圆周方向上定向的线索由从碳、钨、高模量芳族聚酰胺或钢制加强线构成的组中所选择的帘线构成。

5.如权利要求1-3中任一项所述的飞机轮胎，该在圆周方向上定向的线索是金属线索，其特征在于所述在圆周方向上定向的线索经过热处理。

6.如上述权利要求中任一项所述的飞机轮胎，其特征在于该在圆周方向上定向的线索的表面上包括一层附着镀层，如铜镀层。

7.如上述权利要求中任一项所述的飞机轮胎，其特征在于所述胎体加强件的加强元件的各周向排列，在各胎圈中与所述在圆周方向上定向的线索在轴向内侧及轴向外侧相邻。

8.如权利要求7所述的飞机轮胎，其特征在于设∑R_I为相对于胎体加强件布置于轴向内侧的在圆周方向上定向的线索拉伸刚度的总和，设∑R_E为轴向布置于胎体加强件每一侧的在圆周方向上定向的线索拉伸刚度的总和，那么：

                   0.6≤∑R_I/∑R_E≤1.5。

9.如权利要求8所述的飞机轮胎，其特征在于

                   0.7≤∑R_I/∑R_E≤1.3。

10.如上述权利要求中任一项所述的飞机轮胎，其中，该胎圈外表面包括一个基座，一个基本上径向定向的截锥形壁，该截锥形壁在径向上与一个壁内侧相邻，该壁的横截面是圆心为C的一段圆弧EF，线CD经过该胎圈，其与轮胎旋转轴线A成α＝+45±5度的夹角，其特征在于所有在圆周方向上定向的线索都布置成距离旋转轴线A一个径向距离，该距离小于或等于所述线CD。

11.如上述权利要求中任一项所述的飞机轮胎，其中，所述胎圈具有一个外表面，该外表面用于在安装到所述轮辋上并将所述轮胎充气后，与基座及所述轮辋钩部的相应表面接触，其特征在于所述胎圈外表面与所述轮辋之间的接触区域至少延伸到钩部最大半径R_J上的B点。

12.如权利要求11所述的飞机轮胎，其中，φ是胎圈用于支撑在轮辋钩部最大半径R_J圆周的外表面圆周的直径，其特征在于：

                     φ＝2(R_J-ε)

式中ε处于0.5到2mm之间。

13.如上述权利要求中任一项所述的飞机轮胎，其特征在于所述胎体加强件的加强元件形成相邻排列的向前和返回路径，并在每个胎圈平面上，多个环路每次都连接一个向前和一个返回路径。

14.如上述权利要求中任一项所述的飞机轮胎，其特征在于所述胎冠加强件至少包括一块工作块，该工作块具有至少两层在各层中互相平行且基本上在圆周方向上定向的加强元件。

15.如权利要求14所述的飞机轮胎，其中，所述胎冠包括一个中心区域和两个侧面区域，其特征在于所述工作块进一步包括至少两层大致在圆周方向上定向的具有高弹性模数的加强元件，所述加强元件在所述胎冠侧面区域内沿轴向分布在轮胎子午面两侧。

16.如权利要求15所述的飞机轮胎，其特征在于所述工作块的所述两层径向设置在所述工作块的所述两层在圆周方向上定向的加强元件下面。

17.如权利要求14-16中任一项所述的飞机轮胎，其特征在于所述工作块进一步包括至少两层加强元件，其元件在各层中互相平行而层与层之间元件是交错的，与圆周方向成5°至35°之间的夹角α。

18.如权利要求14-17中任一项所述的飞机轮胎，其特征在于所述胎冠加强件进一步包括一个布置在所述工作块径向外侧的保护层，该保护层轴向延伸到所述圆周定向的加强元件层的轴向宽度之外。

19.如上述权利要求中任一项所述的飞机轮胎，其特征在于该很高弹性模量粘结胶料具有大于20MPa，最好大于30MPa的，10％拉伸变形的正割拉伸模量。

20.如上述权利要求中任一项所述的飞机轮胎，其特征在于该很高弹性模量粘结胶料的肖氏A硬度大于70。

Images