多级轮胎胎面磨损指示器的制作方法

专利名称：多级轮胎胎面磨损指示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及轮胎胎面。更具体地，本发明涉及带有胎面磨损指示器的轮胎胎面。
技术背景
胎面磨损指示器的使用并不是新生事物且在许多国家的法律中都规定要求使用 胎面磨损指示器。已公知多种这样的指示器。一种这样的指示器在胎面下面将有色器件， 例如有色橡胶或者有色纤维，用于磨损的视觉指示器。其它类型的指示器在胎面花纹沟中 使用加强肋型的元件。在美国法律规定下，胎面磨损指示器的上表面必须位于距离花纹沟 底部1/16” (1. 6毫米)高的位置处，所述胎面磨损指示器位于所述花纹沟中。
有色指示器所存在的实际问题是驾驶员无法确定磨损等级直至轮胎已经磨平。 当轮胎使用加强肋型胎面磨损指示器时，由于该胎面磨损指示器与胎面的剩余部分颜色相 同，因此可能难以确定磨损等级。另一个实际问题是基于一个国家的要求构设在一种高度 下的胎面磨损指示器有可能不满足其它国家要求的标准高度。因此，对于不同国家而言可 能需要不同的构造，从而导致生产成本和其它相匹配的组织成本上升。发明内容
根据本发明的轮胎胎面包括至少一个胎面元件和胎面磨损指示器。所述胎面元件 从所述轮胎胎面的底部中伸出。所述胎面元件具有用于接触路面的径向最外侧表面。所述 胎面磨损指示器包括第一阶梯(step)和相对于所述第一阶梯沿径向偏移的第二阶梯。所 述第一阶梯具有相对于所述胎面元件的最外侧表面沿径向向内设置的第一表面。所述第二 阶梯相对于所述胎面元件的最外侧表面沿径向向内设置。
根据本发明的另一方面，所述第二阶梯自所述第一阶梯和所述胎面元件的最外侧 表面沿径向向内设置。
根据本发明的又一方面，所述第一阶梯和所述第二阶梯限定出大体上平行于所述 胎面元件的最外侧表面的平面。
根据本发明的又一方面，所述第一阶梯包括识别符号且所述第二阶梯包括用于向 驾驶员传达轮胎胎面的磨损状况是可接受的信息的识别符号。
根据本发明的又一方面，所述第一阶梯呈矩形。
根据本发明的又一方面，所述第一阶梯呈圆形。
根据本发明的又一方面，所述第一阶梯呈矩形且所述第二阶梯呈圆形。
根据本发明的又一方面，所述第一阶梯呈圆形且限定出自所述第二阶梯沿径向向 内的凹部。
根据本发明的又一方面，所述第二阶梯呈圆形且沿径向远离所述第二阶梯进行延 伸。
根据本发明的又一方面，所述第二阶梯呈矩形。
一种根据本发明的胎面磨损指示器包括第一阶梯和相对于所述第一阶梯沿径向偏移的第二阶梯。所述第一阶梯具有相对于所述接触路面的胎面元件的最外侧表面沿径向 向内设置的第一表面。所述第二阶梯相对于所述接触路面的胎面元件的最外侧表面沿径向 向内设置。
根据本发明的另一方面，所述第二阶梯自所述第一阶梯和所述接触路面的胎面元 件的最外侧表面沿径向向内设置。
根据本发明的又一方面，所述第一阶梯和所述第二阶梯限定出大体上平行于所述 接触路面的胎面元件的最外侧表面的平面。
根据本发明的又一方面，所述第一阶梯包括识别符号且所述第二阶梯包括用于向 驾驶员传达轮胎胎面的磨损状况是可接受的信息的识别符号。
根据本发明的又一方面，所述第一阶梯呈矩形。
根据本发明的又一方面，所述第一阶梯呈圆形。
根据本发明的又一方面，所述第一阶梯呈矩形且所述第二阶梯呈圆形。
根据本发明的又一方面，所述第一阶梯呈圆形且限定出自所述第二阶梯沿径向向 内的凹部。
根据本发明的又一方面，所述第二阶梯呈圆形且沿径向远离所述第二阶梯进行延 伸且所述第一阶梯呈矩形。
术语定义
以下定义可适用于本发明，其中
“环形”是指成形为类似于环的形状。
“轴向的”和“轴向地”是指与轮胎转动轴线平行的线或者方向。
“周向的”是指沿着环形轮胎表面圆周平行于赤道平面(EP)且垂直于轴向延伸的 线或方向。
“花纹沟”是指能够以一直弯曲或者之字形的方式围绕胎面沿周向或侧向进行延 伸的胎面中的细长空隙区域。沿周向和侧向进行延伸的花纹沟有时会具有公共的部分并且 可被细分为“宽花纹沟”、“窄花纹沟”或者“狭槽”。该狭槽典型地由被插入到铸模或机加工 模具或者为此的胎面环中的钢制叶片形成。由于非常狭窄，因此在附图中使用单线示出所 述狭槽。“狭槽”是宽度为补偿胎面宽度的约0. 2% -0. 8%的花纹沟，而“窄花纹沟”的宽度 为补偿胎面宽度的约0.8% _3%，且“宽花纹沟”的宽度为补偿胎面宽度的3%以上。“花 纹沟宽度”等于由花纹沟或花纹沟部分所占据的胎面面积除以该花纹沟或花纹沟部分的长 度；因此，所述花纹沟宽度为其长度范围内的平均宽度。花纹沟以及其它空隙降低了其存在 胎面区域的刚硬度。狭槽通常用于该目的，如侧向延伸的窄花纹沟或者宽花纹沟。在轮胎 中花纹沟可具有变化的深度。花纹沟的深度可以围绕胎面周部发生变化，或者一个花纹沟 的深度可以是恒定的，但是不同于轮胎中的另一花纹沟的深度。如果与相互连接的宽周向 花纹沟相比这样的窄花纹沟或者宽花纹沟具有明显减小的深度，那么它们就被视为形成倾 向于在所涉及的胎面区域中保持肋条状特征的“加强肋”。
“内部”是指朝向轮胎的内部，而“外部”是指朝向轮胎的外部。
“侧向”是指轴向方向。
“前缘”是指在轮胎转动前进过程中相对于一系列这样的部分而言首先与地面接 触的其中一部分或部分胎面。
“凸块”是指与路面直接接触的胎面橡胶的不连续的径向排。
“NSK”是指胎面的防滑深度(即通常在花纹沟底部位置处的径向最内侧的外部表 面)°
“外部”是指朝向轮胎的外部。
“径向”和“径向地”是指沿径向朝向或远离轮胎转动轴线的方向。
“肋条”是指在胎面上沿周向延伸的橡胶条，所述橡胶条由至少一个周向“宽花纹 沟”和或者第二个这样的花纹沟或者胎面的侧向边缘进行限定，所述橡胶条未被大深度的 窄花纹沟或宽花纹沟沿侧向分开。
“加强肋”是指位于狭槽底部的额外厚度的橡胶，从而使得在存在额外厚度橡胶的 部位处的狭槽深度小于在所有其它部位处的狭槽深度。通过限制由狭槽分开的凸块的两个 部分的独立运动，加强肋使凸块稳定，同时提供使用狭槽所内在的牵引特性。
“后缘”是指在轮胎沿优选方向转动前进过程中相对于一系列这样的部分而言最 后与地面接触的其中一部分或部分胎面。
“胎面”是指模制成型的橡胶部件，当结合到轮胎胎体上时，包括当该轮胎正常充 气且在正常载荷条件下与道路形成接触的轮胎部分。


下面将通过实例并参考附图对本发明进行描述，其中
图1示意性地示出了根据本发明的轮胎肋条形花纹的一部分；
图2示意性地示出了根据本发明的胎面磨损指示器的详图3示意性地示出了根据本发明的轮胎块状花纹的一部分；
图4示意性地示出了根据本发明另一方面的胎面磨损指示器的详图；和
图5示意性地示出了根据本发明又一方面的胎面磨损指示器的详图。
具体实施方式
以下描述为本发明的当前预期的最佳实施方式或者多种实施本发明的方式。说明 书是以阐明本发明的一般原理为目的，不应被理解成具有限制性的意义。本发明的保护范 围由所附的权利要求书确定。
商品轮胎必须要遵守其到达国所在地当地的法规。大体上主要存在两种不一致的 胎面磨损指示器(TWI)标准。首先，美国交通部(DOT)标准要求TWI高度超过NSK 1/16”， 且公差为(+1/64”，-0”)。就单位为毫米而言，这是具有超过NSK 1. 59毫米与1. 98毫米之 间的高度的TWI。其次，中国的CCC标准要求TWI高度超过NSK至少2.0毫米。因此，采用 单一模具设计的常规TWI并不能经济地满足这两种标准。
根据本发明的胎面磨损指示器可包括多个级，每一级符合一种不同的特定标准。 作为一个实例，当期需求典型地要求一种符合DOT标准和CCC标准的胎面磨损指示器。然 而，根据本发明，所述胎面磨损指示器可以扩展为符合其它标准，例如印度-印度尼西亚的 GCC标准等。此外，根据本发明，可使用不同的形状从而显示胎面磨损的第二(和第三、第 四...)等级。图1-3所示的实例胎面磨损指示器示出了一个实例，其具有围绕胎面磨损指 示器中部的矩形阶梯状构型，所述阶梯相对于轮胎圆周呈90度角。图4-5所示的实例胎面磨损指示器示出了自矩形阶梯延伸出的圆形阶梯/凹部。
作为一个备选特征，每一种标准的名称可被刻在/模制到胎面磨损指示器的每一 对应阶梯的外表面上面。如图中所示，但并不限于这些附图，一个阶梯可对应于DOT标准且 另一个阶梯可对应于CCC标准。因此，根据本发明的多级胎面磨损指示器可以允许在法律 不允许TWI高度重叠的不同市场销售和使用单一轮胎。另外，对于多个市场/区域而言，可 允许使用同样的模具，而不是单独的模具。另外，轮胎的仓库存放管理、生产计划以及其它 一些商业方面也可以得到加强，并且使得将成本降至最低。
常规的胎面磨损指示器主要提供旨在为用户提供更多的关于设计保留高度方面 的信息的机关。然而，这些并不能使得单一轮胎能够符合多种法律法规的要求。
图1-2中示出了用在本发明的胎面磨损指示器100上的一种实例轮胎胎面1的一 部分。该实例胎面1的特征在于，至少一条沿周向延伸的花纹沟10和相邻的肋条12。每一 个肋条12可具有至少一个面向周向花纹沟10的沿径向延伸的侧壁14和用于接触路面的 径向最外侧表面。所属领域的技术人员将会意识到所述轮胎胎面可具有一个以上的周向 花纹沟10和多个连续或不连续的肋条12。
在所述花纹沟10内设置至少一个根据本发明的胎面磨损指示器100。如图3中 的细节所示，胎面磨损指示器100包括第一矩形阶梯111和带有将所述阶梯相互连接在一 起的沿径向延伸的过渡部分133的径向外部第二矩形阶梯122。第一阶梯111和第二阶梯 122可大体上平行于肋条12的最外侧表面。通过使用上面所讨论的DOT标准和CCC标准， 第一阶梯111和第二阶梯122的径向偏移量144可在0. 41毫米与0. 02毫米之间。第一阶 梯111可进一步包括DOT识别符号115且第二阶梯122可包括CCC识别符号125。
当该实例轮胎1未受到磨损时，第一阶梯111和第二阶梯122均清楚地示出了该 未受损的识别符号115，125并且可向驾驶员传达一个信息，即胎面1的磨损状况根据DOT 标准和CCC标准的要求是可接受的。当胎面1发生磨损时，径向外部第二阶梯122将会最 终到达与肋条12的发生磨损的外部表面相同的径向水平。这时，CCC识别符号125同样将 会被磨掉，从而使得根据CCC标准，胎面1已经达到其磨损极限是清楚的。如果胎面1被用 在CCC管辖范围中，那么该轮胎已经达到其使用极限且该轮胎应不再被使用。如果胎面1 被用在DOT管辖范围中，那么不存在不利理由且该轮胎可继续使用。
随着胎面1进一步地磨损，径向内部第一阶梯111将会最终到达与肋条12的更多 个发生磨损的外部表面相同的径向水平。这时，DOT识别符号115同样将会被磨掉，从而使 得根据DOT标准，胎面1已经达到其磨损极限是清楚的。如果胎面1被用在DOT管辖范围 中，那么该轮胎已经达到其使用极限且该轮胎应不再被使用。因此，带有根据本发明的胎面 磨损指示器100的单一轮胎同时符合两种标准，既可以用在DOT标准管辖范围中，又可以用 在CCC标准管辖范围中。
图3中示出了使用胎面磨损指示器100的另一实例实施例。图中示出了胎面11 的一部分，该胎面具有多个花纹块32。花纹块32由与图1所示的周向花纹沟10相似的周 向花纹沟30以及侧向花纹沟34进行限定。花纹块32具有沿径向延伸的侧壁36，38。两个 胎面磨损指示器100可被设置在所述侧向花纹沟34中的两个侧向花纹沟内。胎面磨损指 示器100也可以被设置在相邻的侧向花纹沟34内。
图4中示出了供实例胎面1，11使用的根据本发明的胎面磨损指示器200的另一实施例的详图。胎面磨损指示器200包括第一矩形阶梯211和带有将所述阶梯相互连接在 一起的沿径向延伸的圆柱形过渡部分233的径向外部第二圆形阶梯222。通过使用上面所 讨论的DOT标准和CCC标准，第一阶梯211和第二阶梯222的径向偏移量可在0. 41毫米与 0. 02毫米之间。第一阶梯211可进一步包括DOT识别符号215且第二阶梯222可包括CCC 识别符号225。当胎面1或11发生磨损时，胎面磨损指示器200以与胎面磨损指示器100 相似的方式产生作用。
图5中示出了供实例胎面1，11使用的根据本发明的胎面磨损指示器300的又一 实施例的详图。胎面磨损指示器300包括第一圆形阶梯311和限定出将所述阶梯相互连接 在一起的圆柱形过渡部分333的径向外部第二矩形阶梯322。通过使用上面所讨论的DOT 标准和CCC标准，第一阶梯311和第二阶梯322的径向偏移量可在0. 41毫米与0. 02毫米 之间。第一阶梯311可进一步包括DOT识别符号315且第二阶梯322可包括CCC识别符号 325。当胎面1或11发生磨损时，胎面磨损指示器300以与胎面磨损指示器100或200相 似的方式产生作用。
根据本文提供的说明书可知本发明的变型也是可以的。尽管为了说明本发明的目 的，在此说明了某些代表性的实施方案和细节，但是对于本领域的技术人员而言，很显然可 以对本发明进行多种改变和变型，这并不偏离本发明的范围。由此可以理解对所述具体实 施方案所进行的改变将落入由所附权利要求书所限定的本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于车辆轮胎的轮胎胎面，其特征在于，从所述轮胎胎面的底部中伸出的至少一个胎面元件，所述至少一个胎面元件具有用于 接触路面的径向最外侧表面；和胎面磨损指示器，所述胎面磨损指示器包括第一阶梯和自所述第一阶梯沿径向偏移的 第二阶梯，所述第一阶梯具有相对于所述至少一个胎面元件的最外侧表面沿径向向内设置 的第一表面，所述第二阶梯相对于所述至少一个胎面元件的最外侧表面沿径向向内设置。
2.如权利要求1所述的轮胎胎面，其特征在于，所述第一阶梯呈矩形。
3.如权利要求1所述的轮胎胎面，其特征在于，所述第一阶梯呈圆形。
4.如权利要求1所述的轮胎胎面，其特征在于，所述第二阶梯呈圆形且沿径向远离所 述第二阶梯进行延伸。
5.一种胎面磨损指示器，其特征在于，第一阶梯；和相对于所述第一阶梯沿径向偏移的第二阶梯，所述第一阶梯具有相对于接触路面的胎 面元件的最外侧表面沿径向向内设置的第一表面，所述第二阶梯相对于所述接触路面的胎 面元件的最外侧表面沿径向向内设置。
全文摘要
本发明涉及多级轮胎胎面磨损指示器。一种轮胎胎面包括至少一个胎面元件和胎面磨损指示器。所述胎面元件从所述轮胎胎面的底部中伸出。所述胎面元件具有用于接触路面的径向最外侧表面。所述胎面磨损指示器包括第一阶梯和相对于所述第一阶梯沿径向偏移的第二阶梯。所述第一阶梯具有相对于所述胎面元件的最外侧表面沿径向向内设置的第一表面。所述第二阶梯相对于所述胎面元件的最外侧表面沿径向向内设置。
文档编号B60C11/24GK102029864SQ20101050823
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月8日 优先权日2009年10月6日
发明者D·朔伊伦, G·W·卡马拉托, J·R·斯米茨, J·科莱特, Q·殷 申请人:固特异轮胎和橡胶公司