用于航空器的轮胎胎圈的制作方法_2

文档序号:8500525阅读:来源:国知局
,所述可变形层在所述刚性层的径向外侧并邻近所述刚性层,所述可变形层在所述在胎圈线径向内侧的胎体增强件部分的径向内侧并邻近所述在胎圈线径向内侧的胎体增强件部分,所述可变形层具有至多等于表面层的剪切刚度&的0.3倍的剪切刚度K 30
[0029]然而被认作参照的现有技术的轮胎在每个胎圈中包括夹在胎圈线下的部分,该部分包括至少一个表面层;而根据本发明的轮胎在每个胎圈中包括夹在胎圈线下的部分,该夹在胎圈线下的部分包括至少三个径向叠置的层的堆。
[0030]径向最内层是旨在通过径向内胎圈面与轮辋座形成接触的表面层。
[0031]在表面层的径向外侧且邻近表面层设置刚性层。刚性层的含义是具有至少等于表面层的剪切刚度&的5倍的剪切刚度K2的层。
[0032]在刚性层的径向外侧且邻近刚性层设置可变形层。可变形层的含义是具有至多等于表面层的剪切刚度&的0.3倍的剪切刚度K 3的层。另外,可变形层在所述在胎圈线径向内侧的胎体增强件部分的径向内侧并邻近所述在胎圈线径向内侧的胎体增强件部分。
[0033]支撑本发明的重要概念在于通过在胎圈线的径向内侧上的大量变形和轮辋座的径向外部周围的少量变形来反抗在胎圈的轴向内表面和轮辋座之间的界面处在胎圈线下方的接触表面上产生的机械力。换言之,通过产生向着刚性层和可变形层之间的内部径向减少的剪切刚度梯度,变形被主要地局限在胎圈线的径向内侧上,而不是胎圈和轮辋座之间的界面处。这导致了该界面的滑动或位移的长度的减小,并因此延缓了在轮辋座上的缺陷或“点蚀”的产生。
[0034]夹在胎圈线下的部分有利地具有胎圈线下的径向厚度,在胎圈线的子午线截面的中心O的竖向定线上,该径向厚度至少等于2mm且至多等于3.5mm。此范围的胎圈线下的厚度对应于最优的将胎圈夹持至轮辋座的力,两者均允许轮胎安装在其轮辋上并确保在使用的过程中没有轮胎在轮胎的轮辋上的旋转。
[0035]对于在胎圈线的子午线截面的中心O的竖向定线上具有各自的胎圈线下的径向厚度的表面层、刚性层和可变形层,表面层的胎圈线下的径向厚度至多等于刚性层的胎圈线下的径向厚度,而刚性层的胎圈线下的径向厚度至多等于可变形层的胎圈线下的径向厚度。换言之,存在厚度向着组成所述夹在胎圈线下的部分的层的内侧径向增加的厚度梯度。
[0036]表面层通常具有至少等于4N/mm的剪切刚度K1,其对应于约为0.45mm的最大的常用胎圈线下的径向厚度和约为5MPa的最小的在10%伸长下的弹性模量札。
[0037]还有利的是表面层由在10%伸长下的弹性模量札至少等于5MPa且至多等于9MPa的弹性体材料制得。模量乂需要足够高以保证在使用时表面层的机械稳定性。此外,此弹性体材料是现有技术中在此位置中通常采用的弹性体材料。
[0038]表面层有利地具有至少等于夹在胎圈线下的部分的胎圈线下的径向厚度的0.125倍的胎圈线下的径向厚度。该最小厚度可以最小化表面层的径向压缩,或换言之,最小化表面层的压碎,并可以具有由刚性层的移动指示的在接触表面中的移动。其还可以通过防止刚性层与轮辋座的任何直接接触及由此造成的任何磨蚀风险来保证刚性层的机械完整性。最后,此最小厚度对应于可以进行技术加工的最小值。
[0039]有利地,刚性层具有至多等于表面层的剪切刚度&的17倍的剪切刚度K 2。在此剪切刚度值以上,刚性层脱落的风险变高。
[0040]刚性层由具有至少等于表面层的在10%伸长下的弹性模量札的15倍的在10%伸长下的弹性模量M2的材料制得。M2Z^M1的弹性模量比需要足够高以使得刚性层对在胎圈和轮辋座之间接触的表面中移动的减少做出有效的贡献。
[0041]有利地,刚性层由具有至多等于表面层的在10%伸长下的弹性模量吣的50倍的在10%伸长下的弹性模量M2的材料制得。在此弹性模量比M 2/^的值以上,刚性层脱落的风险变高。
[0042]根据一个优选的实施方案,刚性层由包括加强件的织物制得,所述加强件相互平行且包覆在弹性体材料中。为了实现制造刚性层的材料所需的弹性模量水平,材料的这种选择是必须的。单独的常规弹性体材料不能达到这些弹性模量水平。此外,选择采用平行的加强件可以获得正交各向异性的材料,即根据其是否为加强件的方向或垂直于所考虑的加强件的方向而具有不同的弹性模量。此外,加强件与周向方向产生0°和90°之间的角,优选地接近0°,0°对应于基本上在周向方向上定向的加强件。
[0043]根据优选的实施方案的一个替代形式,刚性层的加强件由至少一种纺织材料制得。在航空器轮胎领域中,因为节省重量和安全原因,纺织加强件比金属加强件更好。
[0044]更优选地,刚性层的加强件由至少一种芳族聚酰胺类型的纺织材料制得。芳族聚酰胺(例如芳纶)具有高的弹性模量,使其可以实现刚性层所需的剪切刚度的水平。
[0045]刚性层具有至少等于夹在胎圈线下的部分的胎圈线下的径向厚度的0.375倍的胎圈线下的径向厚度。此最小径向厚度允许纺织织物用作制造刚性层的材料。
[0046]刚性层具有至少等于胎圈线的直径且至多等于胎圈线的直径的两倍的轴向宽度。刚性层需要轴向地延伸在经受最高机械应力的夹在胎圈线下的部分的那部分上,其基本上对应于一倍和两倍的胎圈线的直径之间的轴向宽度。此外,刚性层基本上为轴向层,其既不围绕胎圈线轴向地向着内侧缠绕也不围绕胎圈线轴向地向着外侧缠绕。
[0047]有利地,可变形层由具有至多等于表面层的在10%伸长下的弹性模量M1的在10%伸长下的弹性模量M3的弹性体材料制得。通过定义,可变形层需要具有在形成夹在胎圈线下的部分的至少三个层中最低的剪切刚度K3。在任何情况下,制造可变形层的弹性体材料的在10%伸长下的弹性模量M3需要小于制造表面层的弹性体材料的在10%伸长下的弹性模量,特别地在出于经济选择的原因而使分别制造可变形层和表面层的材料相同的情况下,制造可变形层的弹性体材料的在10%伸长下的弹性模量M3可以等于制造表面层的弹性体材料的在10%伸长下的弹性模量。
[0048]优选地,可变形层由具有至少等于表面层的在10%伸长下的弹性模量札的0.5倍的在10%伸长下的弹性模量M3的材料制得。优选地,此弹性模量M3需要显著地低于表面层的弹性体材料的弹性模量,例如约为表面层的弹性体材料的一半。然而,为了防止可变形层脱落,弹性模量M3不能太低。
[0049]最后,可变形层具有至少等于夹在胎圈线下的部分的胎圈线下的径向厚度的0.5倍的胎圈线下的径向厚度。此最小厚度允许可变形层充分地变形而不脱落。
【附图说明】
[0050]通过图1的帮助将更好地理解本发明的特征和其他优点,图1描述根据本发明的轮胎胎圈的子午线截面。
【具体实施方式】
[0051]图1并未按比例绘制。并非所有元件都必须被描绘出。
[0052]图1描述旨在通过至少一个径向内胎圈面4与轮辋3形成接触的航空器轮胎I的胎圈2。在胎圈2中,组成胎体增强件5的两个胎体层6围绕具有中心O和直径D的子午线截面的胎圈线7分别从内侧向着外侧以及从外侧向着内侧缠绕。夹在胎圈线下的部分8在胎圈线7径向内侧的胎体增强件部分5的径向内侧上延伸直至径向内胎圈面4。
[0053]夹在胎圈线下的部分8包括从内侧延伸至外侧的三个层:表面层9、刚性层10和可变形层11,其在胎圈线7的子午线截面的中心O的竖向定线上具有各自的胎圈线下的径向厚度Ep &和E 30夹在胎圈线下的部分8具有等于各个胎圈线下的径向厚度Ep &和E 3的总和的胎圈线下的厚度Ε。在所示的实施方案中,表面层9的胎圈线下的径向厚度E/J、于刚性层10的胎圈线下的径向厚度E2,刚性层10的胎圈线下的径向厚度E2小于刚性层11的胎圈线下的径向厚度Ε3。此外,刚性层10具有大于胎圈线7的直径D的轴向宽度L。
[0054]本发明更特别地研发了使用在客机上的航空器轮胎,其具有尺寸为46x17.0R20的径向胎体增强件,其标称压力为15.9巴,其额定负载为20642daN,其最大速度为378km/h0
[0055]在所研宄的实施例中,表面层由在10%伸长下的弹性模量等于8MPa的弹性体材料制得,并具有0.4_的胎圈线下的径向厚度Ep刚性层由织物组成,所述织物的周向定向的加强件由芳纶类型的芳族聚酰胺制得,并具有
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