专利名称：轮胎胎面的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮胎胎面。更具体地说，本发明涉及一种轮胎胎面。
背景技术：
众所周知，当形成轮胎胎面时要提供具有重复胎面元件的连续花纹条或周向相邻单独胎面花纹块的胎面。某种程度上花纹条或胎面花纹块决定了轮胎的性能特征。胎面内的沟槽和刀槽花纹的数量及配置可以影响轮胎的牵引和潮湿性能特征。
正如其它类型的制造物，轮胎的期望特征随时间改变。如果在车辆运行过程中轮胎产生大量的噪音，噪音会传送至车辆内部。随着车辆内部变得更加隔音与安静，对安静的轮胎的需求提升。许多因素影响轮胎的噪音等级，从结构材料到轮胎胎面。改进轮胎的一个结构元件可能负面影响轮胎的另一元件，或者轮胎的其它特征。
发明内容
本发明涉及一种设计为减少轮胎噪音的轮胎胎面。此外，可维持轮胎的牵引特征。
在所公开的一个本发明中，轮胎胎面具有至少三列胎面元件，该至少三列胎面元件内的各胎面元件具有至少一个刀槽花纹，其中各列胎面元件内至少一个刀槽花纹具有拉筋。刀槽花纹内的各拉筋具有体积，各列的各胎面元件内的刀槽花纹拉筋的体积与任何其它胎面列的各胎面元件的刀槽花纹拉筋的体积差异不超过10％。优选地，不同列内的刀槽花纹拉筋间的体积差不超过5％，并且最优选地，胎面宽度上的刀槽花纹拉筋体积基本相同或不变。
在本发明的一方面中，胎面具有以胎面中线为中心的胎面列。中心胎面列内的刀槽花纹拉筋的径向高度大于其余胎面元件列内的刀槽花纹拉筋的径向高度。此外，不同列内的刀槽花纹拉筋的轴向宽度可以不同。
本发明还公开了一种轮胎胎面，其包括至少两个胎面元件列，各列均包括多个横向沟槽。各列内的沟槽在其内具有拉筋，拉筋具有径向高度。胎面元件列内的拉筋的径向高度不同。
在关于沟槽拉筋的本发明一方面中，一个胎面元件列是胎肩胎面元件列，另一列位于胎肩胎面元件列的轴向内侧。两列可以直接彼此相邻或者都位于胎面中线的同一侧。
在本发明的另一方面中，一列内的沟槽拉筋的高度大于横向沟槽深度的一半。此外，另一列内的沟槽拉筋的深度不大于横向沟槽深度的一半。
在本发明的另一方面中，胎面内具有刀槽花纹拉筋和沟槽拉筋两者。
下文的定义适用于所公开的本发明。
本申请所使用的“轴向的”和“轴向地”是指平行于轮胎旋转轴的线或方向。
“沟槽”是指在轮胎内以直曲线(straight curved)或锯齿形方式沿周向或侧向延伸的长空隙。周向和侧向延伸的沟槽有时具有公用部分并可以次分类为“宽”、“窄”或“刀槽花纹”。“窄沟槽”的宽度在互补胎面宽度的大约0.8％到3％的范围内，而“宽沟槽”的宽度大于该宽度的3％。“沟槽宽度”等于沟槽或沟槽部分占据的轮胎表面区域，所涉及的宽度由该沟槽或沟槽部分的长度划分；因此，沟槽宽度是其长度上的平均宽度。在轮胎内沟槽的深度可以变化。沟槽的深度可以绕胎面的周向变化，或者沟槽的深度可以是不变但不同于轮胎内另一沟槽的深度。
“刀槽花纹”指模制到轮胎胎面内的一类沟槽。刀槽花纹倾向于在轮胎印内完全闭合。在所附附图内，由于刀槽花纹太窄用单线表示刀槽花纹。刀槽花纹的宽度在互补胎面宽度的大约0.2％到8％的范围内。
“拉筋”是指位于沟槽底部的橡胶的额外厚度以使在存在额外橡胶的位置的沟槽深度小于其它所有位置的沟槽深度。
“胎面”是指模制橡胶部件，当与轮胎外胎连接时，包括当轮胎正常地充气并且在正常负载下与道路接触的轮胎部分。
下面将通过实例方式并参照所附附图来描述本发明，在附图中图1是轮胎胎面的俯视图；图2是沿图1中线2-2胎面截面示意图；图3是轮胎胎面的部分示意图；和图4是沿图1中的线4-4的轮胎胎面的第二截面示意图。
具体实施例方式
以下用语是本发明的目前最佳模式或最佳实施模式。本部分的描述仅处于说明本发明的一般原理的目的，并不应视为具有限制性。本发明的范围通过引用所附权利要求来得以最佳地限定。图中的标号与说明书中所指的相同。这些结构采用了基本相同的部件，其中在部件的位置或数量方面有变化，从而形成了可实施本发明构思的各种备选构造。
图1显示了根据本发明的轮胎胎面10。轮胎胎面10倾向于设置在充气轮胎的径向外表面，并且可以作为充气轮胎的初始胎面或者应用于预先处理的轮胎外胎的修补表面。胎面10具有限定胎面10的轴向中心的胎面中线CL和一对限定胎面宽度和胎肩的起点的相对胎面边缘12、14。
胎面10具有跨越胎面中线CL的中心花纹条16。中线CL由一对周向延伸的沟槽18、20限定，一个沟槽位于在中心花纹条16的一侧，并且由多个重复的胎面元件22形成。多个凹口24从周向延伸沟槽18、20向内轴向延伸并且部分进入胎面花纹条16内。多个刀槽花纹26、28、30延伸通过重复的胎面元件22。所示的刀槽花纹26、28、30具有不同结构，然而，刀槽花纹26、28、30可以具有任意结构，只要中心花纹条16内设有刀槽花纹。
在中心花纹条16的各轴向外侧是中间胎面列32。中间列32由多个重复的胎面花纹块34形成。花纹块34由横向沟槽36间隔。最靠近最中心的周向沟槽18、20的沟槽36急剧弯曲并且在沟槽36与最外边的周向沟槽38、40连接时沟槽36几乎为90°角。在潮湿性能的使用过程中，急剧弯曲部分有助于将水从胎面10的中心移出。在各花纹块内是一对刀槽花纹42、44。刀槽花纹42在周向沟槽18、38或20、40之间延伸，并且另一刀槽花纹44从内部周向沟槽16或18延伸至横向沟槽36的边缘。
各中间列32的各轴向外侧上是胎肩胎面列46。胎肩胎面列46由多个重复的胎面元件48形成。胎面元件48由横向沟槽50间隔，从胎面边缘12或14延伸至周向沟槽38或40。与其它胎面元件相似，各胎面元件48设有两个刀槽花纹52、54；第一刀槽花纹52从胎面边缘延伸到周向沟槽，第二刀槽花纹54从胎面边缘延伸到横向沟槽。
根据本发明的一方面，参见图2，中心花纹条16的刀槽花纹26、28或30中的至少一个、中间胎面列32的各胎面花纹块34的刀槽花纹42或44中的至少一个以及胎肩胎面列46的重复胎面元件48内的刀槽花纹52或54中的至少一个具有位于其内的拉筋。
在胎面中心花纹条16内，至少一个刀槽花纹26、28或30具有以胎面中线CL为中心的拉筋56。参见图2，拉筋56的高度大于相邻周向沟槽18或20深度的一半，高度优选是沟槽深度的80-95％，拉筋56的高度从刀槽花纹26、28的底部开始测量。
在中间胎面列32内，至少一刀槽花纹42或44具有拉筋58。拉筋58的高度大约是相邻周向沟槽18、20、38、40的深度的40％到60％。参见图3，拉筋58相对胎面花纹块34的最大轴向宽度轴向居中。图3显示了轮胎的一个设计周期，从一胎肩到中心花纹条的最远侧。如从胎面表面上方可观察到的，图3中各刀槽花纹26、28、30、42、44、52、54内较厚部分仅显示各刀槽花纹内拉筋的位置。
在胎肩胎面列46内，至少一刀槽花纹52、54具有至少一个拉筋60。参见图3，如从胎面列的最大轴向内点到胎面边缘所计算的，主拉筋60位于胎面元件宽度的中心20％处。拉筋60的高度大约是相邻周向沟槽深度的40-60％。拉筋60的高度等于、大于或小于处于中间胎面列中的拉筋58的高度。
在各刀槽花纹内的各拉筋56、58、60具有由拉筋的深度、拉筋的高度及拉筋刀槽花纹的厚度计算的体积。在中心花纹条16内的刀槽花纹拉筋56具有体积Vc，中间胎面列32内的刀槽花纹拉筋58具有体积Vi，以及在胎肩胎面列46内的刀槽花纹拉筋60具有体积Vs。各胎面列内的刀槽花纹拉筋56、58、60的体积差异不大于10％，大于或小于任何其它胎面列的刀槽花纹拉筋56、58、60的体积。优选地，各胎面列内的刀槽花纹拉筋56、58、60的体积基本不变，体积变化不超过5％。
通过形成体积基本不变的刀槽花纹拉筋56、58、60，胎面表面上的胎面10的刚度特征相等。因此，减少了轮胎噪音的产生。
为了获得期望的恒定刀槽花纹拉筋体积，当中心花纹条16内的拉筋56的高度在沟槽深度的90-95％的优选范围内时，中间胎面列32内和胎肩胎面列46内的高度在沟槽深度40-60％的范围内的刀槽花纹拉筋58、60的轴向宽度必须大于中心花纹条16内的刀槽花纹拉筋56的轴向宽度。中间胎面列32和胎肩胎面列46内刀槽花纹拉筋58、60的轴向宽度可以相同或不同。
如图3所示，各胎面花纹块或重复胎面特征内的所有刀槽花纹26、28、30、42、44、52及54设有拉筋56、58或60。当所有刀槽花纹设有拉筋时，优选地，各胎面列16、32及46内的拉筋周向对齐。通过对齐各列内的刀槽花纹拉筋，增加了胎面列的刚度。
在本发明的另一方面中，参见图1和图4，除刀槽花纹内的拉筋外，中间胎面列32内的横向沟槽36设有拉筋62。从横向沟槽36底部测量的拉筋62的高度是横向沟槽36高度的40-60％。在周向相邻的胎面元件34之间存在的拉筋62减少了胎面元件的震动，降低了轮胎的噪音。
胎肩胎面元件列46内还设有拉筋64。拉筋64的高度大于横向沟槽50高度的一半(50％)。在所示实施例中，拉筋64的高度等于横向沟槽50的深度，如果没有拉筋64横向沟槽50将完全平分胎肩元件列46。与中间列32相似，拉筋64的存在产生了更刚性的胎面列，减少了胎面元件的震动并降低了轮胎旋转过程产生的噪音。
在一实施例中，中间列32内的拉筋62的高度小于横向沟槽深度的50％，同时胎肩列46内的拉筋64的高度大于沟槽深度的50％，优选地，大于沟槽深度的80％。
根据本发明另一实施例，中间胎面元件列32内的沟槽拉筋62的体积大约是胎肩胎面元件列46内的沟槽拉筋64体积的40-95％。优选地，中间沟槽拉筋体积在胎肩沟槽拉筋体积的40-50％或80-95％范围内。第一范围内的值提供更刚性的胎肩而第二范围内的值倾向于使两个胎面元件列的刚度相等。通过改变拉筋62、64的轴向宽度或高度可以实现刀槽花纹体积比例的变化。
使用刀槽花纹拉筋和沟槽拉筋可以是彼此单独的。优选地，为实现期望的噪音特征，胎面可同时采用刀槽花纹拉筋和沟槽拉筋。
此外，尽管所示的胎面针对具有五个花纹条列或花纹块列的胎面，但是关于刀槽花纹拉筋和沟槽拉筋的内容适用于具有不同数量的花纹条的胎面。刀槽花纹拉筋的主要重点是如果一个胎面花纹条/花纹块列以胎面中线CL为中心，花纹条/花纹块列内至少一个刀槽花纹的拉筋以胎面中线为中心，并且相对其它花纹条/花纹块列内的刀槽花纹拉筋，该刀槽花纹拉筋的高度最大。其余列内的刀槽花纹拉筋的高度从胎面中线CL向胎面边缘减小，所有刀槽花纹拉筋的刀槽花纹拉筋体积基本相同。横向沟槽拉筋的主要重点是拉筋高度从胎面中线CL向胎面边缘增加，拉筋的体积差不大于10％。
权利要求
1.一种用于定位在轮胎径向外表面上的轮胎胎面，所述胎面包括至少三列胎面元件，所述至少三列内的各胎面元件在其内具有至少一个刀槽花纹，其中各胎面元件列内的至少一个刀槽花纹在其内具有拉筋，其特征在于，各列内的各胎面元件内的刀槽花纹拉筋体积与任何其它胎面列内的各胎面元件的刀槽花纹拉筋体积的差异不超过10％。
2.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，各胎面列内的所述刀槽花纹拉筋体积与任何其它胎面列内的刀槽花纹拉筋体积差异不超过5％。
3.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述至少三列胎面元件包括以所述胎面的中线为中心的胎面列，中心胎面列内的刀槽花纹拉筋的径向高度大于其余胎面元件列的刀槽花纹拉筋的径向高度。
4.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述胎面元件列内的刀槽花纹拉筋的轴向宽度不相等。
5.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述至少三列胎面元件的至少两列内的刀槽花纹拉筋的径向高度相等。
6.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述胎面包括五列胎面元件，一列以胎面中线为中心。
7.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述至少三列胎面元件的至少两列在其内具有横向沟槽，并且所述沟槽在其内具有拉筋，其中所述至少两列内的沟槽内的拉筋的径向高度不同。
8.根据权利要求7所述的胎面，其特征在于，所述至少两列中的一列是胎肩胎面元件列，所述至少两列中的另一列位于所述胎肩胎面元件列的轴向内侧。
9.根据权利要求7所述的胎面，其特征在于，所述至少两列都位于胎面中线的同侧。
全文摘要
一种轮胎胎面具有至少三列胎面元件，列内的各胎面元件具有至少一个刀槽花纹，并且各胎面元件列的至少一个刀槽花纹内具有拉筋。刀槽花纹内的各拉筋具有体积，各列的各胎面元件内的刀槽花纹拉筋体积与其它任何胎面列内的各胎面元件的刀槽花纹拉筋体积差异不超过10％。若干胎面列包括其内具有拉筋的横向沟槽。
文档编号B60C11/11GK1810528SQ20061000688
公开日2006年8月2日 申请日期2006年1月26日 优先权日2005年1月28日
发明者K·E·松德奎斯特, E·D·－R·潘, T·R·琼斯, D·A·格里芬, J·R·沙菲尔, C·K·施马利克斯, K·E·格拉博 申请人:固特异轮胎和橡胶公司