具有方向性桨状块的雪地轮胎的制作方法与工艺

具有方向性桨状块的雪地轮胎I.

背景技术：
A.技术领域本发明整体涉及车辆轮胎，并且更具体地讲，涉及具有增强雪地制动和加速的胎面设计的方向性冬季车辆轮胎。B.相关技术描述众所周知的是，为轮胎提供各种胎面设计，以改善使用这种轮胎的车辆的性能。一些轮胎特别设计用于冬季，并因此具有改善雪地、冰面等等上的轮胎(从而车辆)性能的胎面特征。为改善轮胎的性能，已知的是为胎面提供具有非平面侧壁的周向肋纹。美国专利No.6,250,354例如公开了一种轮胎胎面，其具有由带有波纹侧面的周向肋纹形成的中心周向沟槽。波纹侧面由具有等长壁的沟和脊形成。美国专利No.6,986,372公开了一种轮胎胎面，其具有由侧面带锯齿的周向肋纹形成的一对外周向沟槽。锯齿位于侧面的成角度部分上并且由等长壁形成。专利公开No.US2007/0240801公开了一种轮胎胎面，其具有由侧面呈曲折形状的周向肋纹形成的周向沟槽。曲折形状由在周向方向上呈阶梯形的边缘形成。本发明在一个实施例中公开了一种轮胎胎面，其具有由周向肋纹形成的至少一个周向沟槽，所述周向肋纹所包括的侧面具有明显不同于已知设计的径向延伸的桨状块。周向沟槽以及总体胎面设计的取向也可明显不同于已知的轮胎胎面设计。因此，本发明提供了一种车辆轮胎，其与已知轮胎相比具有改善的性能，特别是作为冬季轮胎。II.

技术实现要素：
根据本发明的一个实施例，车辆轮胎可具有包括如下部分的胎面：第一周向肋纹，所述第一周向肋纹具有限定周向沟槽的第一侧的侧面；以及第二周向肋纹，所述第二周向肋纹具有限定周向沟槽的第二侧的侧面。第一周向肋纹的侧面可包括多个径向延伸的桨状块，每个桨状块由从第一周向肋纹的侧面延伸的第一壁和第二壁限定。第二周向肋纹的侧面可包括多个径向延伸的桨状块，每个桨状块由从第二周向肋纹的侧面延伸的第一壁和第二壁限定。对于每个桨状块而言，每个第一壁的长度与每个第二壁的长度的比率RW可为至少1.2。根据本发明的另一个实施例，车辆轮胎可具有包括如下部分的胎面：第一周向沟槽，所述第一周向沟槽由第一侧面和第二侧面限定，以及第二周向沟槽，所述第二周向沟槽由第一侧面和第二侧面限定。第一周向沟槽的第一侧面和第二侧面以及第二周向沟槽的第一侧面和第二侧面中的每一者可具有多个径向延伸的桨状块，每个桨状块由从对应侧面延伸的第一壁和第二壁限定。对于每个桨状块而言，每个第一壁的长度与每个第二壁的长度的比率RW可为至少1.2。本发明的一个优点是可增强轮胎在雪地上的制动特性。本发明的另一个优点是可增强轮胎在雪地上的牵引特性。本发明的又一个优点是方向性轮胎可具有在雪地上增强的制动特性和牵引特性两者。在阅读和了解随后的详细说明书后，本发明所属领域的技术人员将清楚了解本发明的其他益处和优点。III.定义以下定义适用于本发明。“轴向”和“轴向地”是指平行于轮胎旋转轴线的方向。“周向”和“周向地”是指沿胎面表面的圆周延伸的与轮胎赤道面平行且与轮胎轴向垂直的线条或方向。“沟槽”是指周向地或横向地延伸的轮胎胎面中的细长空隙。沟槽可为笔直的、弯曲的、曲折的、波浪形的，或具有其他非笔直取向。“赤道面”(EP)是指垂直于轮胎旋转轴线并且穿过轮胎胎面中心的平面。“内”是指朝向轮胎的内部。“横向”是指沿着轮胎胎面从轮胎的一个侧壁延伸到另一个侧壁的方向。“外”是指朝向轮胎的外部。“径向”和“径向地”是指垂直于轮胎旋转轴线的方向。“侧面”一般是指与空隙诸如沟槽、狭槽或细缝相邻的胎面元件的部分。“细缝”是指可横向地、周向地延伸或以相对于轮胎周向方向的锐角延伸的胎面表面中形成的狭缝。细缝可为笔直的、弯曲的、曲折的、波浪形的，或呈现任何其他非笔直构型的形式。细缝的深度可为胎面中形成的沟槽的最大深度的最多至100％。“胎面”是指在正常负载情况下与路面接触的轮胎部分。“胎面元件”是指与路面接触的胎面的单独特征，诸如肋纹和花纹块。“空隙”是指提供于轮胎胎面中并促成胎面设计的沟槽、狭槽、细缝、切口等等。IV.附图说明本发明在某些部分和部分的布置中可以采取实物形态，其实施例将在本说明书中详细描述，并且在构成本说明书一部分的附图中示出，附图中：图1是根据本发明的一些实施例的具有胎面的车辆轮胎的透视正视图。图2是根据本发明的一些实施例的具有胎面的车辆轮胎的一部分的透视侧视图。图3是图2所示的车辆轮胎的局部正视图。图4是图3所示的胎面的展平剖视图。图4A是与图4所示类似的视图，不同的是外沟槽中形成有桨状块。图5是图3所示的胎面的一部分的近视图。图6是图5所示的部分A-A的近视图。图6A是具有与桨状块壁相连的弯曲形状的桨状块的近视图。图6B是具有与桨状块壁相连的平坦表面的桨状块的近视图。图6C是桨状块的近视图，示出了连接一对与桨状块壁共线的线条的交点。图7是图5所示的部分B-B的近视图。图8是图3所示的胎面的一部分的近视图。图9是与图8所示类似的胎面的一部分的近视图。图10示出了根据本发明的一个实施例的桨状块的相对取向。图11示出了根据本发明的另一个实施例的桨状块的相对取向。图12示出了根据本发明的另一个实施例的桨状块的相对取向。图13示出了根据本发明的又一个实施例的桨状块的相对取向。图14示出了根据本发明的再一个实施例的桨状块的相对取向。V.具体实施方式现在参见附图，其中这些图示目的仅在于示出本发明的实施例，而并不意在限制本发明，并且其中类似的附图标记应理解为是指类似的部件。图1示出了根据本发明的一些实施例的具有胎面12的车辆轮胎10。图2和图3示出了根据本发明的其他实施例的具有胎面16的另一个车辆轮胎14。虽然所示的轮胎10,14是预期用于冬季条件的充气乘用轮胎，但应当理解，本发明的特征也可改善轮胎在其他应用中的性能。所示的轮胎10,14是方向性轮胎，意思是它们旨在用于在一个具体方向上围绕其旋转轴线旋转。具体地讲，轮胎10,14在方向18上定向。仅仅作为参考相对方向的方式，术语“近侧”或“近侧地”被定义为与旋转方向相对的方向并且在图2中以附图标记20示出。术语“远侧”或“远侧地”是与近侧方向相对的方向，因此是旋转方向18。应当理解，本发明的特征也可改善非方向性的轮胎的性能。现在参照图4，胎面16可具有中心周向肋纹20以及第一侧周向肋纹22和第二侧周向肋纹24，所述中心周向肋纹20位于赤道面(EP)之上或附近，并且第一周向沟槽26和第二周向沟槽28将所述第一侧周向肋纹22和第二侧周向肋纹24与中心肋纹20分隔开，如图所示。侧周向肋纹22,24可因此定位在EP的相对侧上。胎面12可具有第一外周向肋纹30和第二外周向肋纹32，第三周向沟槽34和第四周向沟槽36将所述第一外周向肋纹30和第二外周向肋纹32与第一侧周向肋纹22和第二侧周向肋纹24分隔开。对于所示的实施例，外周向肋纹30,32为胎肩肋纹。在一个实施例中，第五周向沟槽38可定位在EP上或基本上定位在EP上，如图所示。继续参照图4，为了改善轮胎的冬季性能，特别是增强雪地上的制动和/或加速牵引，可使用径向延伸的桨状块40。桨状块40使胎面能够将雪收集和保留在胎面花纹中。如上文所指出，当轮胎为方向性轮胎时，该优点更明显。具体地讲，当轮胎为方向性轮胎时，随着车辆加速使方向性轮胎在方向18上旋转，桨状块40增强雪地上的牵引。当制动轮胎时，桨状块40增强制动性能。桨状块40可在限定周向沟槽的肋纹的侧面上形成。对于所示的实施例，如图4所示，桨状块40在限定周向沟槽26的中心周向肋纹20的(左)侧面和第一侧周向肋纹22的(右)侧面上形成，以及在限定周向沟槽28的中心周向肋纹20的(右)侧面和第二侧周向肋纹24的(左)侧面上形成。对于所示的实施例，桨状块40不形成于限定周向沟槽34、36和38的周向肋纹。在图4A所示的另一个实施例中，桨状块40可在根据本领域技术的合理判断所选择的任何周向沟槽的仅一侧或两侧上形成。现在参照图4-7，每个桨状块可由从对应周向肋纹的侧面延伸的第一壁42和第二壁44限定。第一壁42可具有长度L1，并且第二壁44可具有长度L2。对于图6所示的实施例，第一壁42和第二壁44在其外端处与顶点或顶端41a连接。在图6A所示的另一个实施例中，桨状块中的一者或多者可具有在其外端处与弯曲形状41b(可为凹或凸取向)连接的壁42,44。在图6B所示的又一个实施例中，桨状块中的一者或多者可具有在其外端处与平坦表面41c连接的壁42,44。可使用具有根据本领域技术人员的合理判断所选择的形状的其他表面。虽然所示的壁42,44为基本上平坦的，但它们在另一个实施例中可为弯曲的。如图6C所示，与第一壁42和第二壁44共线的一对线条60,62可穿过交点64。交点64的使用将在下文进一步讨论。注意，当壁42,44在顶端41a处连接时，交点64和顶端41a是相同的点。现在参照图6、图6A和图6B，在一个实施例中，桨状块40的L1/L2的比率RW为至少1.2。在另一个实施例中，比率RW为至少1.4。在另一个实施例中，比率RW为至少1.6。在又一个实施例中，比率RW为至少1.8。对于所示的实施例，RW为约1.9。在再一个实施例中，比率RW为至少2.0。在另一个实施例中，比率RW不大于50.0。在另一个实施例中，比率RW不大于20.0。在又一个实施例中，比率RW不大于10.0。在再一个实施例中，比率RW不大于5.0。现在参照图1-5和图7，使用如图所示在方向18上定向的轮胎，意思是每个桨状块40的第一壁42相对于对应第二壁44近侧地定位，并且每个第二壁44相对于对应第一壁42远侧地定位。在一个实施例中，每个桨状块40的第一壁42可以相对于第二壁44在45度与160度之间的角度A1取向。在另一个实施例中，角度A1在60度与150度之间。在又一个实施例中，角度A1在100度与140度之间。对于图7所示的实施例，角度A1为约120度。对于图12所示的实施例，角度A1为约70度。现在参照图4和图8，由具有桨状块40的周向肋纹限定的周向沟槽，诸如第一周向沟槽26或图8最佳示出的第二周向沟槽28，可具有沿着其长度的中心线CL。周向沟槽28可在第一部分46与第二部分48之间交替，在所述第一部分46中，中心线以相对于EP的锐角A2取向，而在所述第二部分48中，中心线以相对于EP的锐角A3取向。为了改善所需的性能，在一个实施例中，锐角A2小于30度，并且锐角A3为至少30度。在另一个实施例中，锐角A2小于20度，并且锐角A3为至少40度。在另一个实施例中，锐角A2小于15度，并且锐角A3为至少50度。第一部分46可具有沿着中心线CL的长度L3，并且第二部分48可具有沿着中心线CL的长度L4。为了改善所需的性能，在一个实施例中，相邻部分46,48的L3/L4的比率RG可为至少1.5。在另一个实施例中，比率RG为至少3.0。为了改善所需的性能，在一个实施例中，周向沟槽28的第一部分46从一端到另一端渐缩或宽度逐渐变化。图8例如示出了沟槽28的第一部分46渐缩或宽度逐渐变化，从宽度W1变化到宽度W2，再变化到宽度W3。现在参照图4和图8-9，周向肋纹20可具有向内延伸的横向沟槽50，周向肋纹22,24可具有横向沟槽52，并且周向肋纹30,32可具有横向沟槽54。横向沟槽50可从周向沟槽28的第二部分48延伸。横向沟槽52也可从周向沟槽28的第二部分48延伸。在图示的一个实施例中，横向沟槽52可连续穿过周向肋纹22,24从周向沟槽26,28延伸到周向沟槽34,36。如图9所示，横向沟槽52、周向沟槽28和横向沟槽50的组合可为基本上S形的。现在参照图4，周向肋纹20可具有细缝56，细缝56基本上以相对于赤道面(EP)的锐角A4取向。细缝56可具有波浪形状。在一个实施例中，细缝56在EP的两侧上延伸，如图所示。在一个实施例中，角度A4可为至少30度。周向肋纹22,24可具有细缝58，细缝58平行于EP，或基本上以相对于EP的锐角A5取向。细缝58可具有波浪形状。在一个实施例中，角度A5可为至少70度。轮胎设计师可根据需要改变一个侧壁上的桨状块40与相同沟槽的相对侧壁上的桨状块40相比的相对取向，以调整轮胎的性能。图10例如示出了由具有桨状块40的第一侧壁(在顶部)和具有桨状块40的第二侧壁(在底部)限定的沟槽28。对于该实施例，两个侧壁上的桨状块40取向为在周向方向66上，第一壁42定位在第二壁44之前。图11示出了另一个实施例，其中上侧壁上的桨状块40取向为在第一周向方向70上，第一壁42定位在第二壁44之前，而下侧壁上的桨状块40取向为在与周向方向70相对的第二周向方向72上，第一壁42定位在第二壁44之前。也可针对交点64的周向位置，改变一个侧壁上的桨状块40与相同沟槽的相对侧壁上的桨状块40相比的相对取向。上文讨论了交点64。图12示出了由具有含交点64的桨状块的第一侧壁(在顶部)和具有也含交点64的桨状块的第二侧壁(在底部)限定的沟槽74。对于该实施例，桨状块40取向为使得第一轴线C1与最接近第一轴线的第二轴线C2基本上共线，所述第一轴线C1穿过上侧面上的多个桨状块40之一的第一壁和第二壁的第一交点64，而所述第二轴线C2穿过下侧面上的多个桨状块40之一的第一壁和第二壁的第二交点64。图13示出了具有含桨状块的沟槽76的另一个实施例，其中桨状块取向为使得第一轴线C1与最接近第一轴线的第二轴线C2间隔距离D1，所述第一轴线C1穿过上侧面上的多个桨状块40之一的第一壁和第二壁的第一交点64，而所述第二轴线C2穿过下侧面上的多个桨状块40之一的第一壁和第二壁的第二交点64。可根据所需的性能来确定距离D1。在一个实施例中，距离D1大于零但小于或等于对应桨状块的长度L1。在另一个实施例中，距离D1小于或等于对应桨状块的长度L2。还应该指出的是，在其他实施例中，一个沟槽中的桨状块可相对于另一个沟槽中的桨状块取向。在一个具体实施例中，两个沟槽中的桨状块可取向为在第一周向方向上，第一壁定位在第二壁之前。两个沟槽中的桨状块例如可如图10中的沟槽28那样取向，或两个沟槽中的桨状块可如图12中的沟槽74那样取向，或一个沟槽中的桨状块可如图10中的沟槽28那样取向，而另一个沟槽中的桨状块可如图12中的沟槽74那样取向。在另一个实施例中，一个沟槽中的桨状块可取向为在第一周向方向上，第一壁定位在第二壁之前，而另一个沟槽中的桨状块可取向为在与第一周向方向相对的第二周向方向上，第一壁定位在第二壁之前。一个沟槽中的桨状块例如可如图10中的沟槽28那样取向，而另一个沟槽中的桨状块如图14中的沟槽78那样取向。在又一个实施例中，第一沟槽的第一侧上的桨状块可与第二沟槽的第一侧上的桨状块相同地取向，而第一沟槽的第二侧的桨状块可与第二沟槽的第二侧的桨状块相同地取向。两个沟槽例如都可具有与图11中的沟槽68一样取向的桨状块。也可针对交点的周向位置，改变不同沟槽。两个沟槽例如可为类似的，诸如两者都如图12所示的那样，或两者都如图13所示的那样。在另一个实施例中，一个沟槽可包括具有轴向共线的交点的桨状块，诸如图12所示，而另一个沟槽可包括具有偏移距离D1的交点的桨状块，诸如图13所示。本文已描述了许多实施例。对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不偏离本发明的一般范围的前提下，上述方法和装置可以并入变化和修改。本发明旨在包括所有这种修改和更改，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。此外，本文件中所用的术语“本发明”是本文件权利要求中要求保护的对象。据此无条件地保留要求对本文公开为其他专利文件中的其他发明的要素和/或子组合进行保护的权利。至此已描述了本发明，请继续参考权利要求书。