[发明专利]用于航空器的轮胎胎圈

说明书

技术领域

本发明涉及航空器轮胎，其用途的特征在于高压、高负载和高速条件下使用。

背景技术

对于给定尺寸的航空器轮胎，压力和负载条件特别地在轮胎和轮辋协会标准(通常被称作TRA标准)中进行了定义。作为指示，航空器轮胎充气达到的压力通常至少等于9巴，相应施加的负载使得轮胎的挠度至少等于30％。通过定义，如在TRA标准中所定义，轮胎的挠度是在压力和负载条件下使其从未装货充气状态变化至静态负载充气状态的径向变形或其径向高度的变化。

高速条件意指在航空器起飞或降落阶段中可以高达360km/h的速度。

本发明更特别地涉及轮胎胎圈，即分别通过两个胎侧连接到胎面的轮胎的那些部分，其提供了轮胎和轮胎安装的轮辋或安装轮辋之间的机械连接。由轮胎及其安装轮辋形成的组件被称为安装组件。

因为轮胎具有呈现出相对于旋转轴线旋转对称的几何形状，其几何形状可以被描述于含有其旋转轴线的子午线平面中。在给定的子午线平面中，径向、轴向和周向方向分别是指垂直于旋转轴线、平行于旋转轴线和垂直于子午线平面的方向。在下文中，表述“径向内侧上”和“径向外侧上”分别意指“在径向方向上靠近旋转轴线”和“在径向方向上远离旋转轴线”。表述“轴向内侧上”和“轴向外侧上”分别意指“在轴向方向上靠近赤道面”和“在轴向方向远离赤道面”，赤道面为垂直于旋转轴线且经过胎面中间的平面。

径向轮胎包括增强件，增强件包括在胎面的径向内侧上的胎冠增强件和在胎冠增强件的径向内侧上的胎体增强件。

例如在文献EP 1 381 525中描述的用于航空器的径向轮胎的胎体增强件包括至少一个胎体层。

胎体层由增强元件或加强件组成，所述增强元件或加强件包覆在弹性体材料中，相互平行，且与周向方向形成基本上等于90°的角度，即在85°和95°之间。加强件通常为由纺制纺织长丝组成的帘线，优选由脂族聚酰胺和/或芳族聚酰胺制得。

当在每个胎圈中，胎体层围绕通常由金属制得并具有基本圆形的子午线截面的被称为胎圈线的周向增强元件从轮胎的内侧向外侧缠绕以形成卷边时，胎体层被称为上翻，卷边的端部在胎圈线的径向最外点的径向外侧上。上翻的胎体层通常为胎侧中最靠近于轮胎的内部腔的胎体层，由此离内侧为轴向最远。

当在每个胎圈中，胎体层围绕胎圈线从轮胎的外侧向内侧缠绕，直至通常在胎圈线的径向最外点的径向内侧上的端部时，胎体层被称为内翻。内翻的胎体层通常为胎侧中最靠近于轮胎的外部表面的胎体层，由此为轴向最外的那些胎体层。

每个轮胎胎圈和轮辋之间的机械连接主要通过两个接触表面实现。第一接触表面(或在胎圈线下方的接触表面)建立在胎圈的径向内表面和旨在当轮胎安装和充气时固定胎圈的径向位置的基本上轴向的轮辋部分或轮辋座之间的胎圈线的径向内侧上。第二接触表面建立在胎圈的轴向外表面和旨在当轮胎安装和充气时固定胎圈的轴向位置的基本上径向的轮辋部分或轮辋凸缘之间的胎圈线的轴向外侧上。在胎圈和凸缘之间的接触表面，特别是胎圈线下方的接触表面，是处于高压下的区域。

在每个胎圈中，在胎圈线的径向内侧上的胎体增强件部分的径向内侧上，即在相对于胎圈线为径向最内的胎体层的径向内侧上，定位有胎圈的一部分，被称为夹在胎圈线下的部分，其通过胎圈的径向内表面与轮辋座接触。夹在胎圈线下的该部分指示轮胎的胎圈和轮辋座之间的夹持力。这些夹持力取决于夹在胎圈线下的部分的厚度，并取决于其制造材料的机械性质。

夹在胎圈线下的部分包括至少一个被称为表面层的层，其旨在通过胎圈的轴向内表面与轮辋座接触，其通常由弹性体材料制得。

在固化后，弹性体材料通过由拉伸测试测定的拉伸应力/应变特性来机械表征。此拉伸测试由本领域技术人员根据已知的方法，例如根据国际标准ISO37，并在如国际标准ISO471限定的正常温度(23+或–2℃)和湿度(50+或-5％相对湿度)条件下在试样上进行。对于弹性体材料，对在10％伸长下的试样所测量的拉伸应力被称为在10％伸长下的弹性模量M，并以兆帕(MPa)表示。剪切模量G定义为等于在10％伸长下的弹性模量M的三分之一，假设不可压缩的弹性体材料以0.5的泊松比表征。剪切模量G以MPa或N/mm²表示。由剪切模量G的弹性体材料制得的以mm表示的厚度为E且单位表面积S等于1mm²的层的剪切刚度K等于剪切模量G乘以单位表面积S除以厚度E的乘积。因此，剪切刚度K以N/mm表示。

夹在胎圈线下的部分的表面层的弹性体材料通常具有至少等于5MPa且至多等于9MPa的在10％伸长下的弹性模量。