本發(fā)明涉及飛機(jī)輪胎，具體涉及飛機(jī)輪胎的保護(hù)增強(qiáng)件。

背景技術(shù)：

通常地，由于輪胎的幾何形狀顯示出相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性，輪胎的幾何形狀通常在包括輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的子午平面或徑向平面中進(jìn)行描述。對(duì)于給定的子午平面，徑向、軸向和周向方向分別表示垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線、平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線和垂直于子午平面的方向。

在下文中，表述“沿徑向”、“沿軸向”和“沿周向”分別意指“在輪胎的徑向方向上”、“在輪胎的軸向方向上”和“在輪胎的周向方向上”。表述“在徑向上位于內(nèi)部和在徑向上位于外部”分別表示“在徑向方向上更接近輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線和更遠(yuǎn)離輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線”。表述“在軸向上位于內(nèi)部和在軸向上位于外部”分別意指“在軸向方向上更接近輪胎的赤道平面和更遠(yuǎn)離輪胎的赤道平面”，輪胎的赤道平面為經(jīng)過輪胎胎面的中間并且垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面。

輪胎的保護(hù)增強(qiáng)件是圓筒形結(jié)構(gòu)，所述圓筒形結(jié)構(gòu)具有輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線作為其回轉(zhuǎn)軸線。保護(hù)增強(qiáng)件以軸向?qū)挾萳沿軸向從第一軸向端部延伸至第二軸向端部并且以平均徑向厚度t沿徑向從徑向內(nèi)部第一表面延伸至徑向外部第二表面。在徑向方向上，保護(hù)增強(qiáng)件是由增強(qiáng)元件或增強(qiáng)體組成的至少一個(gè)保護(hù)層的堆疊，所述增強(qiáng)元件或增強(qiáng)體由金屬或織物制成。增強(qiáng)體涂布有彈性體化合物，即基于天然橡膠或通過混合各種成分獲得的合成橡膠的材料。當(dāng)保護(hù)增強(qiáng)件由至少兩個(gè)保護(hù)層的堆疊組成時(shí)，保護(hù)增強(qiáng)件的軸向?qū)挾萳是具有最大軸向?qū)挾鹊谋Ｗo(hù)層的軸向?qū)挾?，并且保護(hù)增強(qiáng)件的平均徑向厚度t是保護(hù)層的平均徑向厚度的總和。保護(hù)增強(qiáng)件沿徑向位于胎面的內(nèi)部并且沿徑向位于工作增強(qiáng)件的外部。保護(hù)增強(qiáng)件主要保護(hù)工作增強(qiáng)件免受可能通過胎面沿徑向朝向輪胎內(nèi)部傳播的攻擊。

胎面是輪胎旨在經(jīng)由徑向外部胎面表面與地面接觸的部分；其為輪胎的磨損部分。在飛機(jī)輪胎的情況下，包含至少一種彈性體復(fù)合物的胎面通常由周向肋狀物組成，所述周向肋狀物通過被稱為周向凹槽的周向空腔分離。

沿徑向位于保護(hù)增強(qiáng)件的內(nèi)部的工作增強(qiáng)件也是圓筒形結(jié)構(gòu)，所述圓筒形結(jié)構(gòu)具有輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線作為回轉(zhuǎn)軸線。在徑向方向上，工作增強(qiáng)件是通常由織物增強(qiáng)體組成的至少兩個(gè)工作層的堆疊，所述織物增強(qiáng)體涂布有彈性體復(fù)合物。在飛機(jī)輪胎中，工作層的增強(qiáng)體通常在輪胎的周向方向上具有周期性之字路徑，所述周期性之字路徑的幅度限定工作層的軸向?qū)挾?。工作增?qiáng)件控制輪胎胎冠的機(jī)械行為。由工作增強(qiáng)件和保護(hù)增強(qiáng)件組成的組件構(gòu)成胎冠增強(qiáng)件。

根據(jù)目前的飛機(jī)輪胎設(shè)計(jì)，保護(hù)增強(qiáng)件通常由單個(gè)保護(hù)層組成。保護(hù)層包括金屬增強(qiáng)件或織物增強(qiáng)件，所述金屬增強(qiáng)件在輪胎的周向方向上具有波紋路徑，所述織物增強(qiáng)件在輪胎的周向方向上具有波紋路徑或者與輪胎的周向方向形成角度。

在保護(hù)層具有金屬增強(qiáng)件并且金屬增強(qiáng)件在輪胎的周向方向上具有波紋路徑的情況下，考慮到金屬增強(qiáng)體的質(zhì)量，保護(hù)增強(qiáng)件的質(zhì)量相對(duì)較大，這在輪胎的質(zhì)量和飛機(jī)載運(yùn)的有效載荷方面是不利的。

無(wú)論保護(hù)層包括具有波紋路徑的金屬增強(qiáng)體還是具有波紋路徑或以角度鋪設(shè)的織物增強(qiáng)體，發(fā)現(xiàn)保護(hù)增強(qiáng)件有時(shí)可能不足以防止外來(lái)物體從胎面至工作增強(qiáng)件的遷移，換言之可能不足以抵抗外來(lái)物體損傷(fod)。特別地，考慮到其惡劣使用條件(特征在于高充氣壓力、高靜態(tài)負(fù)荷和高速度)，飛機(jī)輪胎特別容易在其胎面上受到跑道上意外存在的刺穿外來(lái)物體的任何攻擊。在胎面上出現(xiàn)所述攻擊的情況下，已經(jīng)穿過保護(hù)增強(qiáng)件的刺穿外來(lái)物體可能朝向工作增強(qiáng)件前進(jìn)。如果工作增強(qiáng)件被完全刺穿，這可能造成緩慢的壓力損失并且通常損壞輪胎結(jié)構(gòu)。如果工作增強(qiáng)件被部分刺穿，不再能保證輪胎的翻新能力，即其胎面磨損之后更換胎面的能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是增加飛機(jī)輪胎的保護(hù)增強(qiáng)件相對(duì)于已經(jīng)穿過輪胎胎面的外來(lái)物體的刺穿和切割的抵抗力，即改進(jìn)保護(hù)增強(qiáng)件相對(duì)于外來(lái)物體損傷的抵抗力。

通過包括如下的飛機(jī)輪胎實(shí)現(xiàn)該目的：

-胎面，所述胎面旨在與地面接觸，

-保護(hù)增強(qiáng)件，所述保護(hù)增強(qiáng)件沿徑向位于胎面的內(nèi)部，

-保護(hù)增強(qiáng)件具有圓筒形結(jié)構(gòu)，所述圓筒形結(jié)構(gòu)具有輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線作為其回轉(zhuǎn)軸線，以軸向?qū)挾萳沿軸向從第一軸向端部延伸至第二軸向端部并且以平均徑向厚度t沿徑向從徑向內(nèi)部第一表面延伸至徑向外部第二表面，

-保護(hù)增強(qiáng)件包括增強(qiáng)體，所述增強(qiáng)體涂布有彈性體復(fù)合物，具有直徑d并且具有在輪胎的周向方向上的路徑，

-保護(hù)增強(qiáng)件沿徑向位于工作增強(qiáng)件的外部，

-工作增強(qiáng)件包括至少兩個(gè)沿徑向重疊的工作層，所述工作層由增強(qiáng)體組成，所述增強(qiáng)體在輪胎的周向方向上具有之字路徑，

-保護(hù)增強(qiáng)件的平均徑向厚度t至少等于增強(qiáng)體的直徑d的兩倍，

-保護(hù)增強(qiáng)件在其徑向內(nèi)表面和徑向外表面上分別包括由彈性體復(fù)合物制成的部分，所述部分的軸向?qū)挾葁至少等于增強(qiáng)體的直徑d，

-保護(hù)增強(qiáng)件的任何增強(qiáng)體在輪胎的周向方向上的路徑在徑向內(nèi)部第一表面和徑向外部第二表面之間沿徑向變化，使得保護(hù)增強(qiáng)件的增強(qiáng)體的一組路徑構(gòu)成三維網(wǎng)格，

-保護(hù)增強(qiáng)件的任何增強(qiáng)體在輪胎的周向方向上的路徑為之字曲線，所述之字曲線在保護(hù)增強(qiáng)件的整個(gè)軸向?qū)挾萳上沿軸向延伸。

本發(fā)明的原理是獲得保護(hù)增強(qiáng)件，歸因于三維網(wǎng)格工作效果(即歸因于增強(qiáng)體交錯(cuò)的效果)，所述保護(hù)增強(qiáng)件分別在其徑向內(nèi)表面和徑向外表面與工作增強(qiáng)件和胎面具有更好的機(jī)械連接，并且在所述保護(hù)增強(qiáng)件被破壞的情況下更好地抵抗形成所述保護(hù)增強(qiáng)件的增強(qiáng)體的拆散。

根據(jù)本發(fā)明，保護(hù)增強(qiáng)件的平均徑向厚度t至少等于增強(qiáng)體的直徑d的兩倍從而能夠獲得三維網(wǎng)格效果。

再次根據(jù)本發(fā)明，保護(hù)增強(qiáng)件在其徑向內(nèi)表面和徑向外表面上分別包括由彈性體復(fù)合物制成的部分，所述部分的軸向?qū)挾葁至少等于增強(qiáng)體的直徑d。換言之，在徑向內(nèi)表面和徑向外表面上分別存在不具有任何增強(qiáng)體的由彈性體復(fù)合物制成的部分。在實(shí)踐中，在制造過程中，在輪胎固化階段之前，這些由彈性體復(fù)合物制成的部分對(duì)應(yīng)于增強(qiáng)體之間的間隙孔，然后在輪胎固化之時(shí)用彈性體復(fù)合物填充所述間隙孔。因此，在徑向內(nèi)表面和徑向外表面上分別存在包括增強(qiáng)體的部分和不具有增強(qiáng)體的部分的交替，不具有增強(qiáng)體的部分有助于更有效地連接至與保護(hù)增強(qiáng)件接合的部件，例如工作增強(qiáng)件和胎面。為了有效，這些由彈性體復(fù)合物制成的部分需要具有最小尺寸，所述最小尺寸的特征在于等于增強(qiáng)體直徑d的最小軸向?qū)挾葁。

本發(fā)明的另一個(gè)主要特征是：保護(hù)增強(qiáng)件的任何增強(qiáng)體在輪胎的周向方向上的路徑在徑向內(nèi)部第一表面和徑向外部第二表面之間沿徑向變化，使得保護(hù)增強(qiáng)件的增強(qiáng)體的一組路徑構(gòu)成三維網(wǎng)格。換言之，任何增強(qiáng)體在周向方向上的路徑不包括在具有輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線作為回轉(zhuǎn)軸線的圓筒形表面中。此外，該路徑可以在軸向方向上變化或不變。其結(jié)果是在周向方向上，任何增強(qiáng)體相對(duì)于至少另一個(gè)增強(qiáng)體交替地沿徑向位于外部和沿徑向位于內(nèi)部。一組所述增強(qiáng)體因此構(gòu)成圓筒形結(jié)構(gòu)，所述圓筒形結(jié)構(gòu)在其徑向厚度中具有三維網(wǎng)格或交錯(cuò)的形狀，使得在一些點(diǎn)處被外來(lái)物體意外切斷的任何增強(qiáng)體被與其接觸的其它增強(qiáng)體固定并且不能在整個(gè)圓周上拆散。該三維網(wǎng)格因此是自鎖定體系，其保證增強(qiáng)體不能沿周向完全拆散。

本發(fā)明的最后一個(gè)基本特征在于：保護(hù)增強(qiáng)件的任何增強(qiáng)體在輪胎的周向方向上的路徑符合之字曲線，所述之字曲線在保護(hù)增強(qiáng)件的整個(gè)軸向?qū)挾萳上沿軸向延伸。從制造這種保護(hù)增強(qiáng)件的方法的角度來(lái)看，通常使用被稱為卷軸纏繞法的方法以成組的增強(qiáng)體或條的形式鋪設(shè)增強(qiáng)體。該卷軸纏繞法是在輪胎的周向方向上以周期性之字曲線纏繞條，并且通常用于鋪設(shè)飛機(jī)輪胎的工作增強(qiáng)件的工作層。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，該卷軸纏繞法因此也用于保護(hù)增強(qiáng)件。一個(gè)基本參數(shù)是周期性之字曲線的周期p，因?yàn)槠涫沟媚軌蛘{(diào)整增強(qiáng)體與輪胎的周向方向形成的角度。這種保護(hù)增強(qiáng)件提供的優(yōu)點(diǎn)是能夠使用常規(guī)的卷軸纏繞法制造。

有利地，保護(hù)增強(qiáng)件的平均徑向厚度t至多等于增強(qiáng)體的直徑d的五倍。當(dāng)超過該最大平均徑向厚度t時(shí)，保護(hù)過度并且保護(hù)增強(qiáng)件的質(zhì)量變得過大。

還有利地，分別包括在保護(hù)增強(qiáng)件的徑向內(nèi)表面和徑向外表面上的由彈性體復(fù)合物制成的部分的軸向?qū)挾葁至多等于增強(qiáng)體的直徑d的十倍，優(yōu)選至多等于增強(qiáng)體的直徑d的五倍。當(dāng)超過該最大平均寬度w時(shí)，存在的風(fēng)險(xiǎn)是對(duì)于外來(lái)物體遷移通過保護(hù)增強(qiáng)件的保護(hù)不太有效。

在任何子午平面中，分別包括在保護(hù)增強(qiáng)件的徑向內(nèi)表面和徑向外表面上的由彈性體復(fù)合物制成的部分的軸向?qū)挾葁的總和與保護(hù)增強(qiáng)件的軸向?qū)挾萳之間的比例r至少等于0.08，優(yōu)選至少等于0.10。該比例表征不具有增強(qiáng)體的部分相對(duì)于保護(hù)增強(qiáng)件的軸向?qū)挾萳的百分比。該比例需要具有最小值從而保證保護(hù)增強(qiáng)件一方面與工作增強(qiáng)件另一方面與胎面的足夠的機(jī)械連接。

在任何子午平面中，分別包括在保護(hù)增強(qiáng)件的徑向內(nèi)表面和徑向外表面上的由彈性體復(fù)合物制成的部分的軸向?qū)挾葁的總和與保護(hù)增強(qiáng)件的軸向?qū)挾萳之間的比例r至多等于0.20，優(yōu)選至多等于0.15。該比例最大值需要保證保護(hù)增強(qiáng)件一方面與工作增強(qiáng)件另一方面與胎面的機(jī)械連接不會(huì)過強(qiáng)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，保護(hù)增強(qiáng)件的增強(qiáng)體集合成條，所述條包括至少兩個(gè)連續(xù)的增強(qiáng)體。為了獲得令人滿意的制造生產(chǎn)率，使用例如且非窮盡地包括至少四個(gè)增強(qiáng)體的增強(qiáng)體條是飛機(jī)輪胎領(lǐng)域中常見的。

在由條組成的保護(hù)增強(qiáng)件的情況下，在輪胎的周向方向上各自具有符合之字曲線的路徑的增強(qiáng)體的兩個(gè)連續(xù)的條之間的軸向間隔p1至少等于條的軸向?qū)挾萣的0.5倍并且至多等于條的軸向?qū)挾萣的五倍。兩個(gè)連續(xù)的條各自相對(duì)的軸向端部之間的軸向距離被稱為兩個(gè)連續(xù)的條之間的軸向間隔。該間隔需要足夠大從而保證存在彈性體復(fù)合物的間隙，但不能過大從而不允許外來(lái)物體沿徑向朝向輪胎內(nèi)部遷移。

有利地，任何增強(qiáng)體在輪胎的周向方向上的路徑為周期性之字曲線，所述周期性之字曲線的幅度a等于保護(hù)增強(qiáng)件的軸向?qū)挾萳并且具有周期p＝2πr1/k，k為]n，n+1[范圍內(nèi)的非整數(shù)，其中n為至少等于0并且至多等于9，優(yōu)選至多等于4的整數(shù)，并且r1為徑向內(nèi)部第一表面的半徑。幅度a等于保護(hù)增強(qiáng)件的軸向?qū)挾萳使得在橫跨整個(gè)寬度上一次性地產(chǎn)生保護(hù)增強(qiáng)件。周期p使得能夠調(diào)整由所述增強(qiáng)體與周向方向形成的角度，通常在5°和35°之間。k為非整數(shù)(即周期p不是展開表面2πr1的整數(shù)除數(shù))的事實(shí)保證了在保護(hù)增強(qiáng)件的徑向內(nèi)表面和徑向外表面上分別存在彈性體復(fù)合物的部分。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的替代形式，保護(hù)增強(qiáng)件的增強(qiáng)體由至少一種織物材料制成。這是因?yàn)榭椢锊牧媳ＷC增強(qiáng)體的質(zhì)量和斷裂強(qiáng)度之間的良好折中。保護(hù)增強(qiáng)件使用織物增強(qiáng)體非常有助于最小化輪胎質(zhì)量，因此改進(jìn)飛機(jī)的有效載荷。

保護(hù)增強(qiáng)件的增強(qiáng)體通常由脂族聚酰胺或芳族聚酰胺或脂族聚酰胺和芳族聚酰胺的組合制成。相比于由脂族聚酰胺(例如尼龍)制成的增強(qiáng)體，由芳族聚酰胺(例如芳綸)制成的增強(qiáng)體提供質(zhì)量和斷裂強(qiáng)度之間更好的折中。由脂族聚酰胺和芳族聚酰胺的組合制成的增強(qiáng)體(也被稱為混合增強(qiáng)體)提供脂族聚酰胺和芳族聚酰胺兩者的優(yōu)點(diǎn)，即高斷裂強(qiáng)度、高拉伸應(yīng)變和低質(zhì)量。

附圖說明

借助于下圖1至4將更好地理解本發(fā)明的特征和其它優(yōu)點(diǎn)，圖1至4未按比例繪制：

-圖1：現(xiàn)有技術(shù)的飛機(jī)輪胎的胎冠在穿過輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線(yy’)的徑向平面(yz)中的一半截面圖。

-圖2：根據(jù)本發(fā)明的飛機(jī)輪胎的保護(hù)增強(qiáng)件在穿過輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線(yy’)的徑向平面(yz)中的子午截面。

-圖3：根據(jù)本發(fā)明的飛機(jī)輪胎的保護(hù)增強(qiáng)件的周向部分的俯視圖。

-圖4：根據(jù)本發(fā)明的飛機(jī)輪胎的保護(hù)增強(qiáng)件在制造過程中的俯視圖。

具體實(shí)施方式

圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)的飛機(jī)輪胎1的胎冠在穿過輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線yy’的徑向平面yz中的一半截面圖，所述飛機(jī)輪胎1包括旨在與地面接觸的胎面2和沿徑向位于胎面2內(nèi)部的保護(hù)增強(qiáng)件3。保護(hù)增強(qiáng)件3為圓筒形結(jié)構(gòu)，所述圓筒形結(jié)構(gòu)具有輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線yy’作為其回轉(zhuǎn)軸線，相對(duì)于赤道平面xz(未顯示)對(duì)稱地以軸向?qū)挾萳沿徑向從第一軸向端部e1延伸至第二軸向端部e2，并且以平均徑向厚度t沿徑向從徑向內(nèi)部第一表面31延伸至徑向外部第二表面32。保護(hù)增強(qiáng)件3包括增強(qiáng)體4，所述增強(qiáng)體4涂布有彈性體復(fù)合物，具有直徑d并且具有在輪胎的周向方向xx’上的路徑。保護(hù)增強(qiáng)件3沿徑向位于工作增強(qiáng)件5的外部，所述工作增強(qiáng)件5在該情況下包括四個(gè)工作層，所述四個(gè)工作層沿徑向重疊并且由增強(qiáng)體6組成，所述增強(qiáng)體6在輪胎的周向方向xx’(未顯示)上具有之字路徑。

圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的飛機(jī)輪胎的保護(hù)增強(qiáng)件在穿過輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線yy’的徑向平面yz中的子午截面。保護(hù)增強(qiáng)件3的平均徑向厚度t至少等于增強(qiáng)體4的直徑d的兩倍，在該情況下約等于增強(qiáng)體4的直徑d的五倍。保護(hù)增強(qiáng)件3在其徑向內(nèi)表面31和徑向外表面32上分別包括由彈性體復(fù)合物制成的部分7，所述部分7的軸向?qū)挾葁至少等于增強(qiáng)體4的直徑d。該子午截面還顯示保護(hù)增強(qiáng)件3的增強(qiáng)體4的路徑集合形成三維網(wǎng)格，這是由于如下事實(shí)造成的，即保護(hù)增強(qiáng)件3的任何增強(qiáng)體4在輪胎的周向方向xx’上的路徑在徑向內(nèi)部第一表面31和徑向外部第二表面32之間沿徑向變化。此外，保護(hù)增強(qiáng)件3的增強(qiáng)體4集合成條8，所述條8在該情況下包括四個(gè)連續(xù)增強(qiáng)體4并且具有軸向?qū)挾萣。

圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的飛機(jī)輪胎的保護(hù)增強(qiáng)件的周向部分的俯視圖。顯示的保護(hù)增強(qiáng)件3由增強(qiáng)體的條的三維網(wǎng)格構(gòu)成，所述增強(qiáng)體在輪胎的周向方向xx’上以之字曲線延伸。圖3更具體地顯示了彈性體復(fù)合物的部分7，所述部分7不具有任何增強(qiáng)體并且具有軸向?qū)挾葁，所述部分保證保護(hù)增強(qiáng)件3分別與胎面和工作增強(qiáng)件的強(qiáng)烈機(jī)械結(jié)合。

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的飛機(jī)輪胎的保護(hù)增強(qiáng)件在制造過程中的俯視圖。根據(jù)卷軸纏繞法制造保護(hù)增強(qiáng)件3，所述卷軸纏繞法包括在輪胎的周向方向(xx’)上以周期性之字曲線連續(xù)纏繞由增強(qiáng)體組成的條8。周期性曲線的幅度a等于保護(hù)增強(qiáng)件3的軸向?qū)挾萳并且具有周期p＝2πr1/k，k為]n，n+1[范圍內(nèi)的非整數(shù)，其中n為至少等于0并且至多等于9，優(yōu)選至多等于4的整數(shù)，并且r1為徑向內(nèi)部第一表面31的半徑。寬度b的條8以節(jié)距p1隔開。它們與輪胎的周向方向xx’形成角度d。圖4顯示了分別對(duì)應(yīng)于4個(gè)連續(xù)繞圈n、n+1、n+2和n+3的周期性路徑。

本發(fā)明人針對(duì)46x17r20尺寸的飛機(jī)輪胎實(shí)施本發(fā)明，所述飛機(jī)輪胎的保護(hù)增強(qiáng)件是通過卷軸纏繞鋪設(shè)保護(hù)增強(qiáng)件的方法獲得的三維網(wǎng)格，所述三維網(wǎng)格具有等于200mm的軸向?qū)挾萳和等于4mm的平均徑向厚度t。組成保護(hù)增強(qiáng)件的織物增強(qiáng)體由尼龍制成并且具有等于1mm的直徑d。由彈性體復(fù)合物制成的部分的軸向?qū)挾葁在2mm和7mm之間。