[发明专利]降低重量的航空轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及具有胎体和带束层加强结构的充气轮胎，更具体地涉及诸如用于航空器上的高速重负荷轮胎。

背景技术

用于高速应用的充气轮胎在轮胎进入和离开胎印区域时在轮胎的胎冠区域经历高度的挠曲。该问题对于轮胎在起飞和降落时能够达到超过200mph的速度的航空轮胎尤其严重。

当轮胎以非常高速旋转时，由于高的角加速度和速度，胎冠区域的尺寸可能会增大，可能使胎面区域径向向外拉伸。抵消这些力是仅支撑在轮胎的已知为胎印区域的小区域中的交通工具的负荷。

当前轮胎设计的驱动力在于获得高速、高负荷和降低重量的航空轮胎。在现有技术中已知在航空轮胎中使用锯齿带束层，诸如Watanabe的美国专利No.5427167中公开的。锯齿带束层具有减少在带束层组合件的外横向边缘的露边带束层边缘的优点。锯齿带束层的内在易弯性还帮助改善所提到的力。然而，设计带有锯齿带束层的轮胎不能够承受当前商业航空器设计要求所需要的重负荷。另外，通常在负荷能力和重量之间存在折中。因此，需要一种改善的航空轮胎，其能够满足高速度、高负荷并且具有降低的重量。

发明内容

“胎体”是指除带束层结构、胎面、底胎面以及帘布层上的侧壁橡胶之外但是包括胎圈的轮胎结构。

“周向”是指沿着环形胎面的表面的周边延伸的与轴向方向垂直的线或者方向。

“帘线”是指加强绞线中的一股，轮胎中的帘布层由帘线形成。

“赤道面（EP）”是指垂直于轮胎的旋转轴线并且穿过其胎面的中心的平面。

“帘布层”是指连续的一层涂覆有橡胶的平行帘线。

“径向”和“径向地”是指径向地朝向或离开轮胎的旋转轴线的方向。

“子午线轮胎”是指具有带束层或者周向受限的充气轮胎，其中从胎圈到胎圈延伸的帘布层帘线相对于轮胎的赤道面以65°和90°之间的帘线角度布置。

“锯齿带束层加强结构”指的是至少两层帘线或在每个带中具有1至20条帘线的平行帘线带，并且以交替的图案布置，以带束层的横向边缘之间5°至30°的角度延伸。

本发明涉及以下技术方案。

1. 一种具有胎体和带束层加强结构的充气轮胎，所述带束层加强结构包括：第一带束层以及锯齿带束层加强结构，所述第一带束层具有以相对于中间周向平面成10度或更小角度布置的帘线，所述锯齿带束层加强结构形成两层帘线，这两层帘线相对于轮胎的中心平面以5至30度倾斜，交替地延伸至每个横向边缘的转向点，其特征在于，所述锯齿带束层加强结构的带束层宽度比所述第一带束层更宽，在额定的压力下，轮凸缘之间的宽度WBF与截面宽度W之比在约0.65至约0.7的范围内。

2. 如技术方案1所述的充气轮胎，其中，所述锯齿带束层加强结构定位在所述第一带束层的径向外侧。

3. 如技术方案1所述的充气轮胎，其特征在于，所述轮胎还包括第二带束层，所述第二带束层具有以相对于所述中间周向平面成10度或更小角度布置的帘线。

4. 如技术方案1所述的充气轮胎，其中，所述第一带束层是盘旋缠绕的。

5. 如技术方案1所述的充气轮胎，其中，所述第一带束层具有相对于所述中间周向平面以5度或更小的角度布置的帘线。

6. 如技术方案1所述的充气轮胎，其特征在于，所述第一带束层的宽度（BWs）与所述锯齿带束层加强结构的宽度（BW）之比（BWs/BW）在约0.4至约0.6的范围内。

7. 如技术方案3所述的充气轮胎，其中，所述第二带束层的宽度与所述锯齿带束层加强结构的宽度之比在约0.6至约0.99的范围内。

8. 如技术方案1所述的充气轮胎，还包括第二和第三带束层，其中，所述第一、第二和第三带束层由从带束层至带束层螺旋地缠绕连续的帘线而形成。

9. 如技术方案8所述的充气轮胎，其中，所述第一、第二或第三带束层中最窄的宽度BWs与最宽的锯齿带束层的宽度BW之比（BWs/BW）在约0.4至约0.6的范围内。

10. 如技术方案1所述的充气轮胎，还包括第二和第三带束层，其特征在于，所述第一、第二和第三带束层的宽度从径向最内层至径向最外层增加。

11. 如技术方案1所述的充气轮胎，其中，至少一个带束层具有断裂伸长率小于约20%、断裂强度大于约400N的帘线。

12. 如技术方案1所述的充气轮胎，其中，胎体帘布层帘线的断裂伸长率大于带束层帘线。