專利名稱：減少重量的飛機輪胎的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有胎體和帶加強結構的充氣輪胎，更具體地，涉 及如那些用于飛機上的高速重負荷輪胎。
背景技術：
高速度應用的充氣輪胎在輪胎進入和離開接地區(qū)塊時，輪胎冠 部區(qū)域經(jīng)受高程度的彎曲。這個問題在飛機輪胎上有顯著的加劇，
其中，輪胎在起飛和著陸時可能達到超過200 mph的速度。
當輪胎在很高的速度上旋轉時，由于高的角加速度和速度，冠 部區(qū)域趨向于在尺度上增長，趨向于徑向向外拉動胎面。抵消這些 作用力是車輛的負荷，其僅支承于輪胎的小區(qū)域上，公知為接地區(qū) 塊。
當前的輪胎設計驅動器為能夠高速度、高負荷及減輕了重量的 飛機輪胎。在飛機輪胎上使用Z字形(zigzag)帶層已知于先前技術，如 公開于Watanabe的美國專利第5,427,167號。Z字形帶層具有在帶包(belt package)的外側面邊緣處消除剪切帶邊緣的優(yōu)點。Z字形帶層的固有 彈性還可有助于改進回轉力。然而，具有Z字形帶層設計的輪胎不能 承載由當前商業(yè)飛機設計要求所要求的重負荷。而且，在負荷能力 和重量之間通常存在權衡。因此，需要改進的飛機輪胎，其能夠符 合高速度、高負荷并具有減輕的重量的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有胎體和帶加強結構的充氣輪胎，所述帶加 強結構的特征在于簾線加強層的復合帶結構包括至少兩個徑向內(nèi) 螺旋層，及形成兩個簾線層的徑向外Z字形帶加強結構，所述簾線相對于所述輪胎中心面以5度到30度傾斜，交替延伸至各個側面邊緣處 的轉向點，其中，所述螺旋層中的至少一個比所述Z字形帶加強結構寬。
定義
"胎體"指除了帶結構、胎面、下胎面、及層上的胎側膠之外 的輪胎結構，但包括胎圈。
"圓周的"指沿垂直于軸線方向的環(huán)形胎面的表面的周界延伸 的線或方向。
"簾線"指一種加強繩，包括輪胎中的層。
"赤道面(EP)"指垂直于輪胎旋轉軸線并穿過其胎面中心的面。
"層"指橡膠涂覆的平行簾線的連續(xù)層。
"徑向的"或"徑向地"指徑向朝向或離開輪胎的旋轉軸線的方向。
"徑向的層輪胎"指被束縛的或周向限制的氣胎，其中，從胎 圈到胎圈延伸的層簾線位于相對于輪胎的赤道面在65。與90°之間的簾 線角度上。
"Z字形帶加強結構"指至少兩層簾線或平行簾線帶，平行簾線 帶在各個帶中具有1至20個簾線，并以交互模式放置，在帶層的側面 邊緣之間在5。和30。的角度之間延伸。


圖l為才艮據(jù)本發(fā)明第一實施例的示意性截面圖2為構成的中間的Z字形帶層的示意性透視圖3為示出帶層配置的復合帶包的第一實施例的示意性放大截面
圖4為示出帶層配置的復合帶包的第二實施例的示意性的發(fā)展的 截面圖5為示出帶層配置的復合帶包的第三實施例的示意性的發(fā)展的 截面6為示出帶層配置的復合帶包的第四實施例的示意性的發(fā)展的
圖7-圖10舉例示出了帶層的開始及結束帶簾線邊緣的幾個實施例。
具體實施例方式
圖l舉例示出了徑向的飛機輪胎IO。如圖所示，飛機輪胎包括一 對胎圏部分12，各包含嵌入其內(nèi)的胎圈芯14。胎圈芯的一個例子適 合用于示于美國專利第6571847號的飛機輪胎中。熟知本技術領域的 技術人員可以理解，還可以利用其它胎圈芯。飛機輪胎包括側壁部 分16，自各個胎圈部分12以輪胎的徑向方向大致向外延伸，及大致 呈圓柱形的胎面部分20，在這些側壁部分16的徑向外端之間延伸。 另外，輪胎10用胎體22加強，胎體22自胎圈部分12中的一個環(huán)形地 延伸至其它胎圈部分12。胎體22包括內(nèi)胎體層24及外胎體層26。在 這些胎體層中，通常四個內(nèi)層24從輪胎內(nèi)側朝向其外側纏繞于胎圈 芯14周圍，以形成巻起部分，而通常兩個外層26沿內(nèi)胎體層24的巻 起部分的外側向下延伸至胎圈芯14。各個這些胎體層24, 26可以包 括任何適合的簾線，通常很多如尼龍-6,6簾線這樣的尼龍簾線大致垂 直于輪胎的赤道面EP延伸(即，以輪胎的徑向方向延伸)。胎面橡膠28 以徑向方向安置在帶40的外側。 一個或多個胎體層24， 26還可以包 括芳族聚酸胺和尼龍簾線結構，例如，混合簾線、高能量簾線或熔 合的簾線。適合的簾線的例子描述于美國專利第4,893,665號、美國 專利第4,155，394號或美國專利第6,799，618號。
飛機輪胎10還包括帶包40,帶包40安置于胎體22和胎面橡膠28 之間。圖3舉例示出了適合用于飛機輪胎的帶包40的第一實施例。所 示的帶包40包括徑向內(nèi)螺旋地纏繞的帶層42 ，其由簾線或者兩個或 多個簾線的涂膠帶43形成，其通過相對于圓周方向在正負5度或更少
的角度上螺旋地纏繞簾線而制成。優(yōu)選地，帶包包括兩個或多個零
度帶層。帶包40還包括一個或多個Z字形帶加強結構50。各個Z字形 帶加強結構50包括兩個簾線層。Z字形帶加強結構如圖2所示形成。 一個或多個簾線46的涂膠帶43通常會在圓周的方向上纏繞，同時傾 向于在層的側端或側面邊緣44和45之間延伸，形成如所示的Z字形路 徑。當在圓周方向以希望的數(shù)量移動(shift)帶43時，帶會沿此路徑纏 繞很多次，以不會在鄰接的帶43之間形成間隙。因此，當改變在兩 端部44， 45處的轉向點處彎曲的方向時，簾線46以圓周方向基本上Z 字形地延伸。如前所述，當帶43在層的兩側端部44和45之間在每個360 度的圓周內(nèi)至少往復一次時，Z字形帶結構的簾線46以相對于輪胎的 赤道面EP通常5度到30度的簾線角度A相互交叉。形成于各個Z字形 帶結構50的兩層簾線46嵌入帶層50中且不可分，且其中，帶的外側 端處沒有切頭。
如圖3所示，優(yōu)選的是，Z字形帶狀結構50位于螺旋帶層42的徑 向外側。另外優(yōu)選的是，螺旋帶層比Z字形帶結構寬。Z字形帶寬度 Wz與螺旋帶寬度的比值優(yōu)選地為如下
(1) 0.6 ≤ Wz/Ws < 1.0 Z字形帶寬度Wz與螺旋帶寬度的比值更優(yōu)選地為如下
(2) 0.5 ≤ Wz/Ws < 0.98
Z字形帶結構50和螺旋帶層42的兩個寬度可以影響轉彎(comermg)
性能和帶邊緣的耐久性。如果Z字形帶層太窄，轉彎性能受損。如果 Z字形帶層太寬，帶邊緣的耐用性降低。
圖4舉例示出了本發(fā)明的第二實施例，具有兩個內(nèi)螺旋纏繞層 60， 61、內(nèi)Z字形結構62及兩個徑向外螺旋纏繞帶層64， 66。徑向外 螺旋層64， 66可以比Z字形帶結構62寬。外螺旋纏繞帶層64, 66可以 比內(nèi)螺旋層60， 61寬。Z字形帶寬度Wz與最寬的螺旋帶Ws寬度的比 值可以為如下
(1) 0.6 ≤ Wz/Ws < 1.0
更具體地，Z字形帶寬度WZ與最寬的螺旋帶寬度的比值可以為
如下
(2) 0.5 S Wz/Ws < 0.98 圖5舉例示出了帶層的第三實施例。圖5相似于圖4的是，具有兩 個內(nèi)螺旋層70, 71、內(nèi)Z字形結構72及兩個徑向外螺旋纏繞帶層74， 76。另外，徑向外帶層的帶端部圍繞Z字形帶結構纏繞。圖5與圖4不 同的是，徑向內(nèi)螺旋層70， 71比Z字形帶結構72寬。在第三實施例中， 內(nèi)螺旋纏繞層70， 71比外螺旋層74， 76寬。內(nèi)螺旋層70, 71可以為 最寬的帶層。Z字形帶寬度Wz與最寬的螺旋帶寬度的比值可以為如 下
① 0.6 2 Wz/Ws < 1.0 Z字形帶寬度Wz與最寬的螺旋帶寬度的比值可以為如下
C2) 0.5 S Wz/Ws < 0.98 圖6舉例示出了帶層的第四實施例。圖6相似于圖5的是，具有兩 個徑向內(nèi)螺旋層70， 71、兩個徑向外螺旋層74， 76。然而，圖6具有 代替一個Z字形帶結構78的兩個Z字形帶結構78, 80。 Z字形帶結構78， 80可以在寬度上錯列，其中，徑向內(nèi)Z字形帶結構78比徑向外Z字形 帶結構80寬。Z字形帶寬度Wz與最寬的螺旋帶寬度的比值可以為如 下
(1) 0.6 2 Wz/Ws < 1.0 Z字形帶寬度Wz與最寬的螺旋帶寬度的比值可以為如下
P) 0.5 S Wz/Ws < 0.98 在任何上述的實施例中，簾線可以為從一層至下層連續(xù)地纏繞。 圖7至圖10舉例示出了任何前述的螺旋纏繞帶層的各種開始及結 束帶邊緣配置。在圖7中，開始的帶邊緣80和結束的帶邊緣82在帶的 中心附近交迭。在交迭的區(qū)域，有三層簾線。圖8舉例示出了螺旋纏 繞帶層，其中，開始端86和結構帶邊緣84交迭，且當從帶中心測量 時，各個帶邊緣偏移上至l/4帶寬度(當從一個帶邊緣84至另一帶邊緣86測量時為l/2帶寬度)。圖9舉例示出了開始端88和結構帶邊緣90大 約在相同的位置，并當從中心測量時，自中心偏移的偏移距離為上 至l/4帶寬度。帶端部90中的一個用交迭的條92形成，以使條交迭大 約半個條寬度。結果是，交迭區(qū)域內(nèi)具有三個有效簾線層。圖10與 圖9相同，除了帶端部94， 96從中心偏移上至l/4帶寬度之外。因此， 有四個有效簾線層。其它的層在產(chǎn)生最大壓力的冠部提供加強。
任何上述胎體的簾線，上述螺旋的或Z字形的帶層可以為尼龍、 尼龍6,6、芳族聚酸胺、或其結合，包括熔合、混合、高能量構造， 對本領域那些技術人員來說是已知的。帶簾線、胎體簾線(或二者)的 適合的簾線結構的一個例子，可以包括芳族聚酸胺和尼龍的合成物， 包含聚酰胺(芳族聚酸胺)的兩個簾線具有3300 dtex和6.7扭力的構造， 及一個尼龍或尼龍6,6簾線具有1880 dtex(分特克斯)和4.5扭力的構 造?？偟娜酆暇€纜扭力為6.7。合成簾線在斷裂處可以具有大于11% 的伸長率，及大于900牛頓的抗拉強度。可選地，初始線密度(linear density)可以大于9000 dtex。伸長、斷裂、線密度和抗拉強度>^人浸漬 之后但在輪胎硫化之前的簾線樣本確定。
在提供于此的詳細描述的指引下，本發(fā)明的變型是可能的。雖 然為了舉例說明本主題發(fā)明，已示出了某些代表的實施例和細節(jié)，
顯而易見的是，對于本領域的那些技術人員來說，可以做出各種變 化和修改而不脫離本主題發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種具有胎體和帶加強結構的充氣輪胎，所述帶加強結構的特征在于簾線加強層的復合帶結構包括至少兩個徑向內(nèi)螺旋層，及形成兩個簾線層的徑向外Z字形帶加強結構，所述簾線相對于所述輪胎中心面以5度到30度傾斜，交替延伸至各個側面邊緣處的轉向點，其中，所述螺旋層中的至少一個比所述Z字形帶加強結構寬。
2. 如權利要求l所述的充氣輪胎，其特征在于兩個螺旋層位 于所述Z字形帶加強結構的徑向內(nèi)側。
3. 如權利要求l所述的充氣輪胎，其特征在于所述Z字形帶寬 度Wz與最寬的螺旋帶寬度Ws的比值的范圍大約為0.6《Wz/Ws< 1.0 。
4. 如權利要求l所述的充氣輪胎，其特征在于所述帶結構還 包括兩個徑向內(nèi)螺旋帶層、兩個Z字形帶結構及兩個徑向外螺旋帶 層。
5. 如權利要求l所述的充氣輪胎，其特征在于至少一個帶層 具有簾線，所述簾線在斷裂處的伸長率大于約11%，且斷裂強度大于 約900N，具有大于約9000 dtex的初始線密度。
6. 如權利要求l所述的充氣輪胎，其特征在于所述螺旋層具 有位于所述帶中心處或所述帶中心附近的第一帶端部和第二帶端 部。
7. 如權利要求l所述的充氣輪胎，其特征在于所述螺旋層具 有第一帶端部和第二帶端部，^v所述帶的中心偏移的距離小于或等 于最寬的帶寬度的1/4。
8. 如權利要求l所述的充氣輪胎，其特征在于所述Z字形帶結 構具有從螺旋帶層到Z字形帶結構連續(xù)纏繞的簾線。
9. 如權利要求l所述的充氣輪胎，其特征在于所述Z字形帶結 構具有從螺旋帶層到螺旋帶層連續(xù)纏繞的簾線。
10.如權利要求l所述的充氣輪胎，其特征在于所述徑向的胎 體簾線具有聚酰胺纖維和尼龍纖維。
全文摘要
本發(fā)明提供一種充氣輪胎，其具有胎體和帶加強結構，其中，帶加強結構為復合帶結構，具有至少一個徑向內(nèi)螺旋層，及至少一個Z字形帶加強結構，位于該螺旋層的徑向外側。Z字形帶的寬度優(yōu)選地比螺旋層的寬度窄。
文檔編號B60C9/10GK101172450SQ20071016960
公開日2008年5月7日 申請日期2007年11月2日 優(yōu)先權日2006年11月3日
發(fā)明者K·厄尤科, L·L·梅爾尚, M·E·克納維什, R·J·貝勒費爾德 申請人:固特異輪胎和橡膠公司