CN106715103A - 具有零厚度轮胎沟槽的轮胎胎面 - Google Patents

Abstract

一种形成轮胎的方法包含具有至少部分地由最外模制表面和一对相对胎肩形成部分限定的模腔的模具。所述模具包含与所述相对胎肩形成部分对朝内间隔开的轮胎沟槽形成元件，所述轮胎沟槽形成元件具有朝向第一胎肩形成部分取向的刀口和被布置在所述模腔外部并且配置成在朝向所述第一胎肩形成部分的方向上平移的刀口平移构件，轮胎沟槽形成部分从所述刀口平移构件延伸。所述方法进一步包含将未硫化轮胎胎面布置在所述模具内，模制所述未硫化轮胎胎面，以及脱模所述轮胎胎面，使得所述轮胎沟槽形成元件通过在朝向所述胎肩形成部分的方向上牵拉所述轮胎沟槽形成元件时，用所述刀口裂开硫化模制胎面的厚度来形成轮胎沟槽。

Description

具有零厚度轮胎沟槽的轮胎胎面

本申请案主张2014年9月30日向美国专利局申请的第62/057,708号美国临时专利申请案的优先权和权益，所述申请案以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及用于形成基本上零厚度的轮胎沟槽(本文中还将其更简单地称为“零厚度轮胎沟槽”)以及具有零厚度轮胎沟槽的胎面和轮胎的方法和设备。

背景技术

已知轮胎胎面包含沟纹图案，此类沟纹图案沿胎面的地面接合侧布置以在特定状况期间提供充分的牵引力和操作力。例如，凹槽提供沟纹，水、泥浆或其它环境材料可以转移到所述沟纹中以更好地允许轮胎触地面接合地表面。还已知使用轮胎沟槽沿着胎面的地面接合表面形成边缘，所述边缘提高在潮湿、下雪或结冰的状况下操作时的牵引力。通常，通过将狭窄的槽沟或凹槽模制到胎面中来形成轮胎沟槽。如果轮胎沟槽内存在沟纹，胎面的硬度可能会减小，这样还可能会降低轮胎牵引力和操作力。因此，需要通过减少或总体上消除轮胎沟槽内的沟纹的同时形成来形成零厚度轮胎沟槽。并且，需要形成轮胎沟槽不会沿地面接合侧产生许多的或任何额外的沟纹，因为沟纹的增加会减少轮胎操作期间可用于接触地面的地面接合轮胎触地面(也称为“接触面”)的量。当减小可用的接触表面量时，磨损性能可能也会降低。

发明内容

本发明的实施例包含用于形成轮胎的方法。此类方法的特定实施例包含提供被配置成模制轮胎胎面的模具的步骤。所述模具具有至少部分地由被配置成形成轮胎胎面的地面接合表面的最外模制表面和被配置成形成轮胎胎面的一对相对胎肩的一对相对胎肩形成部分限定的模腔。最外模制表面被布置在所述相对胎肩形成部分对之间。所述模具进一步包含朝内与所述相对胎肩形成部分对中的每一个间隔开的轮胎沟槽形成元件。轮胎沟槽形成元件包含朝向所述相对胎肩形成部分对中的第一胎肩形成部分取向的刀口。刀口具有在横向于在所述相对胎肩形成部分对之间延伸的方向的方向上延伸的长度。轮胎沟槽形成元件进一步包含刀口平移构件，其被布置在模腔外部并且配置成在朝向第一胎肩形成部分的方向上平移，轮胎沟槽形成部分从所述刀口平移构件延伸，所述轮胎沟槽形成部分包含刀口。此类方法的特定实施例进一步包含将未硫化轮胎胎面布置在模具内的步骤，所述未硫化轮胎胎面具有在深度方向上从最外模制表面延伸的厚度，使得轮胎胎面的一部分被布置在刀口和第一胎肩形成部分之间。此类方法的特定实施例进一步包含模制被布置在模具内的轮胎胎面以形成硫化模制胎面的步骤，所述硫化模制胎面具有从硫化模制胎面的地面接合侧延伸的厚度和在轮胎胎面的相对横向侧之间延伸的宽度，所述轮胎胎面进一步包含各自被布置成沿着轮胎胎面的横向侧中的一个的一对胎肩，所述胎肩中的每一个在胎面厚度的方向上延伸。此类方法的实施例进一步包含将轮胎胎面从模具中脱模的步骤，使得轮胎沟槽形成元件通过在朝向第一胎肩形成部分的方向上牵拉轮胎沟槽形成元件时，用刀口裂开硫化模制胎面的厚度来形成轮胎沟槽，所述轮胎沟槽包括具有大体上等于零的厚度的裂口且具有在胎面宽度的方向上从由第一胎肩形成部分形成的第一胎肩延伸的长度。

本发明的其它实施例包括由上述方法模制的轮胎。

本发明的又其它实施例提供模制轮胎。模制轮胎包括径向向外延伸到轮胎的中心部分的一对侧壁，所述侧壁对在轮胎的轴向方向上间隔开。模制轮胎进一步包含具有在轮胎胎面的一对相对横向侧和间隔开的且在胎面宽度的相对横向侧上的一对胎肩之间的横向方向上延伸的宽度的轮胎胎面，所述轮胎胎面被布置成沿着侧壁对之间的中心部分的径向外侧。轮胎胎面包含从地面接合侧延伸到在轮胎的中心部分内的底侧的厚度，以及包括在脱模操作期间形成的裂口的轮胎沟槽。轮胎沟槽包含在胎面宽度的方向上从轮胎胎面的所述胎肩对中的第一胎肩延伸的长度、在胎面厚度的方向上延伸的深度。

从如附图中所说明，本发明的前文及其它目标、特征及优势根据本发明的特定实施例的以下更详细描述将显而易见，在附图中类似的参考标号表示本发明的类似部分。

附图说明

图1是根据实施例的轮胎的透视性部分剖视图。

图2是根据实施例的被布置在包含用于形成零厚度轮胎沟槽的轮胎沟槽形成元件的模具中的轮胎胎面的部分剖视侧视图。

图3是图2所示的轮胎沟槽形成元件的透视图。

图4是沿着图2中的线4-4截得的顶部剖视图，其示出了被布置在凹槽形成元件的腔室内的轮胎沟槽形成元件。

图5是根据本发明的替代实施例的具有大体上经塑形和经设定大小以等于凹槽形成元件的横截面形状和大小的轮胎沟槽形成部分的轮胎沟槽形成元件的反向透视图。

图6是示出所执行的模拟的结果的图表，其中具有零厚度Z形轮胎沟槽的轮胎胎面示出了横向硬度相对于具有标准轮胎沟槽的轮胎胎面的增加。

具体实施方式

本发明的特定实施例提供一种包含零厚度轮胎沟槽(也称为“薄片(lamelle)”)的轮胎、轮胎模具以及形成此类轮胎沟槽以及胎面和具有此类含基本上零厚度轮胎沟槽(本文中还将其更简单地称为“零厚度轮胎沟槽”)的胎面的轮胎的方法。

本申请中公开了一种形成轮胎胎面或具有轮胎胎面的轮胎的方法，所述轮胎胎面或具有轮胎胎面的轮胎中的每一个包含一个或多个轮胎沟槽，每个轮胎沟槽包括延伸穿过轮胎胎面的厚度的裂口或切口。

在特定实施例中，此类方法包含提供具有被配置成模制轮胎胎面的模腔的模具的步骤。所述模具可包括轮胎模具，所述轮胎模具被配置成收容具有用于模制的轮胎胎面的轮胎，或者仅收容轮胎胎面，比如(例如)在形成胎面以供稍后在翻新操作中施加到轮胎胎体的时候。任何这样的模具大体上具有环状模腔，并且可包括任何类型的模具，比如(例如)蛤壳式模具或分段式模具。在任何情况下，任何此类模具包含至少部分地由最外模制表面限定的且被配置成形成轮胎胎面的地面接合侧或地面接合表面的模腔。最外模制表面还可被称作模具或模腔的地面接合模制表面或部分。最外模制表面沿着外腔侧布置，所述外腔侧的形状大体上是环状的或圆周状的。因此，当将模具或轮胎胎面的任何特征与最外模制表面相关时，可以通过用外腔侧取代最外模制表面而相对于外腔侧产生或得到相同的关系。任何这样的模具还包含一对相对胎肩模制部分，其被配置成形成轮胎胎面的一对相对胎肩，最外模制表面被布置在所述相对胎肩模制部分对之间。还可以说，所述相对胎肩对间隔开并且被布置在胎面宽度的相对横向侧上。

任何这样的模具进一步包含朝内与所述相对胎肩模制部分对中的每一个间隔开的轮胎沟槽形成元件，以使得轮胎沟槽形成元件被布置在模腔宽度的方向上的在所述相对胎肩模制部分对之间，其中模腔的宽度被配置成形成轮胎胎面的宽度。因为轮胎沟槽形成元件被配置成从轮胎胎面去除以在胎面的厚度中切出或裂开轮胎沟槽，通过间隔开，在所述相对胎肩模制部分对中的一个和轮胎沟槽形成元件之间形成用于收容胎面材料的区域，其中轮胎沟槽将在脱模操作期间切出。因此，轮胎沟槽形成元件，且更具体来说，轮胎沟槽形成元件的轮胎沟槽形成部分包含刀口，所述刀口也被称作切出或裂开边缘。刀口可以足够锋利，也就是说，刀口的锋利程度能满足将胎面的厚度裂开或切出的需要。裂口或切口也被称作不连续部分。当轮胎沟槽形成元件被布置在模具中时，刀口被取向成朝向所述相对胎肩模制部分对中的第一胎肩模制部分。这是需要的，以使得当在轮胎胎面的横向方向上朝向胎肩牵拉轮胎沟槽形成元件时，刀口可切穿胎面的厚度。为了形成轮胎沟槽的所要深度，刀口具有某一长度。所述长度大体上在横向于在所述相对胎肩模制部分对之间延伸的方向的方向上延伸，这意味着所述长度在具有向量的方向上延伸，所述向量在横向于在所述相对胎肩模制部分对之间延伸的方向的方向上延伸。这意味着刀口的长度可为完全横向的或可在所述相对胎肩模制部分对之间延伸的方向上倾斜。还应理解，刀口可被布置在最外模制表面下方或与最外模制表面间隔开，以在硫化模制胎面的厚度内形成在地面接合侧下方凹入的轮胎沟槽。还应理解，刀口可被布置成邻近于最外模制表面布置或延伸到最外模制表面内的腔室中，以便形成向上延伸到硫化模制胎面的地面接合侧并沿着所述地面接合侧延伸的轮胎沟槽。最后，还应理解，刀口可形成在硫化模制胎面的厚度内的任何深度处延伸的任何轮胎沟槽，和在相对于在硫化模制胎面的厚度内形成的任何其它沟纹的任何深度处延伸的任何轮胎沟槽。还应注意，刀口可为(例如)尖突状的或锯齿状的，以改进它切开或裂开胎面的能力。

在特定实施例中，刀口的长度沿着线性路径延伸。在其它实施例中，为了增加胎面元件或胎面的硬度，刀口的长度沿着非线性路径延伸。通过沿着非线性路径延伸，轮胎沟槽形成元件能够形成具有沿着非线性路径在胎面厚度的方向上延伸的深度或高度的轮胎沟槽。通过提供轮胎沟槽深度或高度的非线性延伸部分，在横向于轮胎沟槽高度或深度的方向或横向于胎面厚度的方向的方向上增加胎面的局部刚度或硬度。这样可以进一步恢复在胎面内形成轮胎沟槽时必然出现的硬度损失。应注意，非线性路径可为具有多个峰和谷(也就是说，顶点和凹处)的波状路径，比如(例如)正弦形路径、锯齿形路径或方波形路径。因此，预期非线性路径可为弧形的或者包括多个线性片段，或其任何组合。

轮胎沟槽形成元件进一步包含刀口平移构件，刀口和/或轮胎沟槽形成部分(其包含刀口)从所述刀口平移构件延伸。刀口平移构件被配置成或被布置成与模具相关联以将刀口从所述轮胎胎面胎肩对之间的位置平移朝向所述轮胎胎面胎肩对中的一个。刀口在轮胎胎面厚度内形成轮胎沟槽就在此平移期间。在切出具有所要长度的轮胎沟槽之后，在脱模操作期间，刀口将离开其平移所朝向的胎肩或在胎面厚度的方向上从胎面上升，且从胎面的地面接合侧上升以使得所形成的轮胎沟槽确实延伸到胎面的横向范围，并通过所述胎肩离开。应了解，刀口或轮胎沟槽形成部分可以根据任何已知方式而可操作地附接或连接到刀口平移构件。例如，此附接或连接可通过焊接、使用粘合剂或机械紧固件、借助于过盈配合，或通过具有平移构件的集成或单体形成物，比如(例如)通过模制或切削操作来实现。还应理解，刀口或轮胎沟槽形成部分可在任何方向上从刀口平移构件延伸以形成穿过胎面的任一深度(例如，胎面厚度的全深或任一部分深度)的轮胎沟槽。例如，所述刀口可完全地在胎面厚度的方向上或部分地在胎面厚度的方向上以偏置于胎面厚度的方向的某一角度延伸。

轮胎沟槽形成元件的刀口平移构件被布置在模腔外部，以使得它形成模腔的一部分或形成最外模制表面的一部分或与模腔或最外模制表面间隔开。在此类情况下，刀口平移构件自身并未在胎面厚度内形成沟纹，因为它没有被布置在模腔内。刀口平移构件被布置成沿着所述模具以在轮胎胎面的横向方向上平移刀口，也就是说(换句话说)，在胎面宽度的方向上并朝向所述胎面胎肩对中的一个平移刀口。通过在胎面的横向方向上平移，应了解，横向方向可完全指定在限定胎面的宽度的胎面的横向方向上(也就是说，在限定胎面宽度的方向上)，其中限定胎面宽度的所述方向垂直于限定胎面长度的胎面长度的方向(也就是说，在限定胎面长度的方向上)，以使得在胎面长度的方向上没有向量分量延伸。在沿着胎面的横向方向平移中，还应理解，横向方向可部分地在限定胎面宽度的方向上延伸，所述方向偏置于限定胎面宽度的方向和限定胎面长度的方向两者，以使得轮胎沟槽长度的向量分量在限定胎面长度的方向上延伸，其中此类向量分量等于或小于在限定胎面宽度的方向上延伸的向量分量。

在特定实施例中，模具进一步包含从最外模制表面朝内延伸的沟纹形成元件，或换句话说，从最外模制表面延伸到模腔中的沟纹形成元件。应了解，任何模具可包括一个或多个(也就是说，一或多个)沟纹形成元件。在模腔大体上是环状的实例中，可以说沟纹形成元件从最外模制表面朝内径向延伸。沟纹形成元件可被配置成形成具有在胎面的纵向方向上(也就是说，在胎面长度的方向上)延伸的长度的任何所要沟纹。通过在胎面的纵向方向上延伸，应了解，纵向方向可完全地在限定胎面长度的胎面长度的方向上(也就是说，在限定胎面长度的方向上)延伸，或可偏置于限定胎面长度的纵向方向，所述限定胎面长度的纵向方向与限定胎面的宽度的胎面宽度的方向(也就是说，在限定胎面宽度的方向上)正交，以使得沟纹长度的向量分量在限定胎面宽度的方向上延伸且小于在限定胎面长度的方向上延伸的向量分量。在特定实施例中，沟纹形成元件被配置成形成凹槽(操作为凹槽形成元件)，且更具体地说，形成纵向凹槽(操作为纵向凹槽形成元件)或传统的具有大体上大于零的厚度的轮胎沟槽。应了解，沟纹形成元件还可被配置成形成具有在胎面的横向方向上(也就是说，在胎面宽度的方向上)延伸的长度的任何所要沟纹。

应了解，轮胎沟槽形成元件可通过任何足以使轮胎沟槽形成元件维持成与模具的胎肩形成部分间隔开的布置的方式而可操作地被布置成与模具相关联。应了解，在任何此类布置中，轮胎沟槽形成元件可被布置成形成具有部分或完全地横跨胎面元件(例如，凸条或胎面块)延伸的长度的轮胎沟槽。例如，在特定实施例中，当模具包含沟纹形成元件时，轮胎沟槽形成元件(例如)在朝向第一胎肩模制部分的方向上与沟纹形成元件(例如，纵向凹槽形成元件)间隔开，以使得在脱模步骤中，所形成的轮胎沟槽与由沟纹形成元件形成的沟纹间隔开。在其它实施例中，轮胎沟槽形成部分被布置在沟纹形成元件(例如，纵向凹槽形成元件)的腔室内，以使得在脱模步骤中，所形成的轮胎沟槽从由沟纹形成元件形成的沟纹延伸到胎肩。应了解，被布置在沟纹形成元件内的腔室可部分或完全地横跨沟纹形成元件的全宽延伸。在特定实施例中，当横跨整个沟纹形成元件的全宽延伸时，刀口的长度可沿着横截面轮廓的一部分或沟纹形成元件的外部周边延伸。因此，在特定实施例中，刀口长度延伸以形成或经塑形以大体上匹配沟纹形成元件的横截面轮廓的一部分。换句话说，刀口长度在与纵向凹槽的横截面轮廓大体上相同的方向上延伸。在又其它实施例中，轮胎沟槽形成部分具有大体上等于沟纹形成元件的横截面形状的形状。这在腔室延伸穿过或大体上穿过沟纹形成元件时出现。应了解，轮胎沟槽形成元件可从胎肩模制部分延伸并穿过沟纹形成元件到轮胎胎面的更中心区域(纵向沟纹形成元件)，其中轮胎沟槽形成元件在胎面元件内形成轮胎沟槽，所述轮胎沟槽被布置在沿着胎面的胎肩布置的任何胎面元件的更中心处或其内侧。例如，在某些情况下，轮胎沟槽形成元件被配置成使得刀口平移穿过多个沟纹形成元件(两个或更多个)和被布置在多个沟纹形成元件中的每一个中的腔室。借助于其它实例，刀口可被布置在沟纹形成元件的一个腔室中，并且在离开所述一个腔室之后，刀口穿过被布置在第二沟纹形成元件中的第二腔室。在此类实施例中，轮胎沟槽形成部分被布置在凹槽形成元件的第二胎肩侧面上，以使得所形成的轮胎沟槽在最接近于第二胎肩的凹槽的侧面上延伸。

所述方法的额外实施例包含将未硫化的轮胎胎面布置在模具内的步骤。未硫化的轮胎胎面具有在深度方向上从最外模制表面延伸的厚度，以使得轮胎胎面的一部分被布置在刀口和第一胎肩模制部分之间。也就是说，轮胎沟槽形成部分(并且具体地说，刀口)和第一胎肩模制部分之间存在间隙，以使得胎面材料能够在它们之间流动。在将未硫化轮胎胎面布置在模具内之后，所述方法的实施例包含模制轮胎胎面以形成具有从胎面的地面接合侧延伸的厚度的硫化模制胎面的步骤。地面接合侧也被称作胎面的顶侧、外侧或外部侧。地面接合侧还包含至少一个地面接合表面。因此，当参考胎面的地面接合侧时，例如当描述轮胎沟槽或沟纹的胎面厚度或位置时，可以出于参考目的用地面接合表面取代地面接合侧。硫化模制胎面还包含一对相对胎肩，其在胎面厚度的方向上沿着胎面宽度的横向侧延伸。如本文中其它地方所提到的，轮胎胎面可以单独模制(也就是说，与轮胎分开模制)或者在附接到轮胎时模制。在模制过程期间，将胎面硫化，因为胎面大体上由可硫化弹性材料(例如，天然或合成橡胶或任何其它聚合材料)形成。

模制步骤的结果是，轮胎胎面包含胎面花纹，所述胎面花纹是a沟纹的预定布置，以提供特定的体积沟纹比、表面沟纹比以及沟纹和接触表面沿着胎面的宽度和长度的布局。体积沟纹比是在胎面的特定磨损深度处可用的体积沟纹相对于在特定磨损深度处的胎面的总体积的比率，其中总体积包含可用的沟纹材料和胎面材料。表面沟纹比是在胎面的特定磨损深度处的沿着胎面的外侧或地面接合侧布置的表面沟纹相对于在特定磨损深度处的胎面的可用总表面积的比率，其中总面积包含沿着外侧布置的沟纹面积和胎面面积两者。

如本申请案中所使用，术语“不连续部分”包括任何沟纹，例如具有大体上大于零的厚度或宽度的凹槽或者传统的轮胎沟槽或任何裂口，例如本文中论述的零厚度轮胎沟槽，其中任何这样的不连续部分具有延伸到胎面厚度中的深度。沟纹可被布置成沿着胎面的地面接合侧，或者在胎面的地面接合侧下方偏移，以在胎面厚度内形成浸没沟纹。应了解，不连续部分可具有在横向于胎面厚度的任何方向上延伸的长度，例如在胎面长度和/或宽度的方向上延伸的长度。例如，轮胎沟槽或凹槽可为纵向或横向的轮胎沟槽或凹槽。纵向凹槽或轮胎沟槽大体上在胎面长度的方向上延伸，所述胎面长度可围绕轮胎沿圆周延伸。此外，预期纵向凹槽或轮胎沟槽可以偏置于轮胎的沿圆周方向的某一角度延伸。横向凹槽或轮胎沟槽大体上在胎面宽度的方向上延伸，其中横向凹槽或轮胎沟槽大体上在垂直于胎面的纵向中心线(其在胎面长度的方向上延伸)的方向上或以偏置于纵向中心线的某一角度延伸。应了解，任何不连续部分的长度可以按需要沿着任何线性或非线性路径延伸，其中本文更完整地描述非线性路径。此外，除非本文中另外规定，否则本文中论述的任何凹槽可包括横向或纵向凹槽，并且任何轮胎沟槽，无论是否是零厚度轮胎沟槽，都可包括横向或纵向轮胎沟槽。因此，除非另外规定，否则凹槽形成元件可为纵向凹槽形成元件或横向凹槽形成元件，它们分别被配置成形成纵向凹槽或横向凹槽。同样，除非另外规定，否则轮胎沟槽形成元件可为纵向轮胎沟槽形成元件或横向轮胎沟槽形成元件，它们分别被配置成形成纵向轮胎沟槽或横向轮胎沟槽。

尤其是关于零厚度轮胎沟槽，此类轮胎沟槽是包括延伸穿过胎面的厚度以限定轮胎沟槽的深度或高度的裂口或切口的不连续部分，所述轮胎沟槽具有在横向于胎面的厚度的方向上延伸的长度和横向于轮胎沟槽的长度和深度两者延伸的宽度或厚度。因为轮胎沟槽是裂口，所以轮胎沟槽的宽度或厚度大体上是零，这是因为没有去除材料以在胎面中形成轮胎沟槽。此外，轮胎沟槽经形成以使得当胎面围绕轮胎以环状布置时，轮胎沟槽处于大体上零厚度的布置，其中轮胎沟槽处于封闭布置，并且表现为沿着胎面的地面接合表面的狭缝或切口。换句话说，当轮胎胎面大体上处于未变形布置时，轮胎沟槽处于封闭布置，其中轮胎沟槽的相对侧面上的胎面厚度的切出表面接触或处于邻接布置，以限定轮胎沟槽的大体上零厚度。在特定实施例中，应理解，“大体上等于零”在零(0)到0.2mm范围内，或在其它实施例中在0到0.1mm范围内。另外，应了解，尽管上文所述的轮胎沟槽可在形成时具有零宽度或厚度，使得其表现为封闭的，但是热膨胀和/或收缩效应可能会导致稍微打开，从而使得相对侧面不再完全接触。但是，此类轮胎沟槽是零厚度轮胎沟槽，因为在形成时刻，相对侧面将互相接触，这是由于没有去除材料。

此外，此类轮胎沟槽是零厚度轮胎沟槽，即使轮胎沟槽还可能在轮胎于轮胎操作期间滚过接触块时打开，其中在打开布置中，轮胎沟槽的相对侧面上的切出表面至少部分地分开，使得轮胎沟槽打开到大于零的厚度。轮胎接触块是在轮胎操作期间的任何时间接触地表面的胎面的部分。一般来说，轮胎沟槽封闭在接触块中。在轮胎在驱动扭矩或制动扭矩下操作的情况下，轮胎沟槽在位于接触块的前边缘或后边缘时可能会打开。此外，在轮胎沟槽滚过就在接触块前面和/或就在接触块后面的区域时，轮胎沟槽可能会打开。

与如上所述的轮胎沟槽相反，凹槽大体上具有可察觉的宽度或不互相接触的相对侧面。还应注意，凹槽的布置大体上限定胎面元件，例如凸条或凸耳。凸条被定义为地面接合表面被布置在间隔开的纵向凹槽或纵向凹槽与限定胎面宽度的胎面相对侧面中的一个侧面之间的部分，其大体上在胎面的全长上延伸。也就是说，凸条围绕轮胎圆周大体上连续地延伸。如果凸条是不连续的，例如由于存在横跨整个凸条延伸的一个或多个横向凹槽，那么凸条的分开部分被称作凸耳或块。更一般地说，地面接合表面的由一对间隔开的纵向凹槽或纵向凹槽与胎面宽度的横向侧中的一个以及一对间隔开的横向凹槽限定的部分被称为胎面凸耳或块。凸条可为位于胎面宽度的横向侧(当安装在轮胎上时可邻近于侧壁)处的胎肩凸条，或可为位于一对间隔开的纵向凹槽之间的中心凸条。

在其它实施例中，所述方法包含将轮胎胎面从模具中脱模的步骤。在这样做时，当在朝向第一胎肩模制部分或已经形成的胎肩的方向上牵拉轮胎沟槽形成元件时，轮胎沟槽形成元件的刀口裂开硫化模制胎面的厚度，轮胎沟槽具有在胎面宽度的方向上从由第一胎肩模制部分形成的胎肩延伸的长度。轮胎沟槽形成元件的牵拉通过相对于模制胎面和模具(所述轮胎沟槽形成元件被布置成沿着模制胎面和模具)牵拉轮胎沟槽形成元件来执行，例如通过刀口平移构件。这种牵拉在胎面模制之后，但在从轮胎胎面中分离周围的模具之前或在分离时实施。应了解，如所描述的牵拉轮胎沟槽形成元件可根据任何已知或所需的方式进行牵拉，无论是以手动方式还是通过使用一个或多个机构。例如，一个或多个致动器可用于从模具中拉回任何轮胎沟槽形成元件。

在脱模步骤中形成的轮胎沟槽包括具有大体上等于零的厚度的裂口。如上所述，在特定实施例中，应理解，“大体上等于零”在零(0)到0.2mm范围内，或在其它实施例中在0到0.1mm范围内。所得轮胎沟槽具有在胎面宽度的方向上延伸的长度。另外，应注意，由于未用刀口裂开胎面厚度的动作去除胎面材料，所以轮胎沟槽具有横向于轮胎沟槽长度延伸且从硫化模制胎面的地面接合侧延伸到硫化模制胎面厚度中的一定深度的大体上零厚度或宽度。

应了解，轮胎沟槽的长度可横跨整个胎面元件延伸，或者跨胎面元件部分地延伸，例如当轮胎沟槽从胎面元件的第一侧面上的凹槽或其它沟纹延伸并且在胎面元件的第二相对侧内侧的胎面元件长度或宽度内终止时。此类胎面元件可为胎肩凸条或胎肩胎面块。还应了解，在横跨胎面元件部分地延伸时，轮胎沟槽可完全布置在胎面元件长度或宽度的第一和第二相对侧面内侧。因此，轮胎沟槽的长度可横跨胎面元件的大体上任何部分延伸，而不会与任何凹槽相交、仅仅与一个凹槽相交，或与两个凹槽相交。

还应了解，所形成的轮胎沟槽在深度方向中延伸以部分或完全地延伸穿过胎面厚度。在特定实施例中，其中刀口具有与刀口平移构件相对的自由末端，所形成的轮胎沟槽具有自由末端，这意味着没有沟纹被布置在轮胎沟槽的末端处。然而，应了解，刀口的末端可在被布置在模具的沟纹形成构件中的凹槽内接合或操作。

沟纹形成构件可形成任何所要沟纹，例如浸没横向或纵向凹槽。并且，因为刀口可沿着任何路径纵向延伸以形成具有特定深度的轮胎沟槽，所以应了解，轮胎沟槽可沿着任何线性或非线性路径在深度方向上延伸。如本文中其它地方所论述，在特定实施例中，非线性路径包括波状路径。

现在将在下文中与图相关联地更详细地描述上文所论述的轮胎和方法的特定实施例，在此提交的图例示了与轮胎的特定实施例相关联的方法的执行。

参看图1，示出了根据本发明的示例性实施例的模制轮胎10。轮胎10包含一对侧壁12，每个侧壁12从轮胎的旋转轴径向向外延伸到轮胎10的中心部分14。轮胎的中心部分14环状地延伸，并且包含胎面20，胎面20具有在径向方向上从胎面的地面接合侧22延伸到用于附接和粘合到轮胎的底侧24的厚度T₂₀。胎面还具有在被布置成邻近于侧壁12的胎面的相对横向侧对或侧边21之间在横向方向上延伸的宽度W₂₀。胎面还包含一对被布置成沿着每一侧21的胎肩21_S，每一侧21沿着胎面厚度T₂₀延伸。

关于胎面20的地面接合侧22，地面接合侧22被示出为包含多个沟纹26，所述沟纹26包括纵向凹槽，所述纵向凹槽具有在胎面长度的方向上延伸的长度，所述方向处于轮胎的圆周方向。包括纵向凹槽的每个沟纹26还具有从地面接合侧22延伸到胎面厚度T₂₀中的深度d₂₆。纵向凹槽26限定多个胎面元件，所述胎面元件包括也在胎面长度的方向上延伸的凸条。多个凸条包含胎肩凸条28_S和中心凸条28_C两者，胎肩凸条28_S以胎面宽度W₂₀的横向侧21和纵向凹槽26为界，中心凸条28_C在两侧上以一对间隔开的纵向凹槽26为界。中心凸条28_C被布置在胎肩凸条28_S之间，紧靠胎肩凸条28_S。尽管图1示出具有4个凸条的轮胎，但是应了解，本文中所描述的方法可用于凸条比轮胎10更多或更少的轮胎。

根据图1中所示的示例性实施例，胎面20包含多个轮胎沟槽30，所述轮胎沟槽30包括在脱模操作期间形成的裂口，即轮胎沟槽。在特定实施例中，轮胎沟槽具有大体上等于零的厚度。每个轮胎沟槽30从地面接合侧22延伸到胎面厚度中的深度d₃₀处，在特定实施例中，所述深度d₃₀等于图2和3中所示的刀口的长度L₄₈。应了解，每个轮胎沟槽30的深度d₃₀可延伸到胎面20的厚度中的等于、小于或大于任何凹槽26的深度的深度处。每个轮胎沟槽30还具有横向于胎面厚度和轮胎沟槽深度延伸的长度，所述长度表示为图1中的长度L₃₀。继续参考图1的实施例，某些轮胎沟槽30示出为具有横跨整个胎面元件(在示出的实施例中包括凸条)从第一凹槽26延伸到第二凹槽26或延伸到胎面宽度W₂₀的横向侧21或胎肩21_S的长度，而其它轮胎沟槽30示出为具有部分地横跨胎面元件从第一凹槽26延伸且与第二凹槽26间隔开的长度。尽管图1中示出为对齐的或共线的，但是应了解，轮胎沟槽30可以其它方式布置。

在图1中所示的实施例中，被布置成沿着中心凸条28_C的轮胎沟槽30具有沿着线性路径延伸的长度。另外，每个轮胎沟槽30的深度示出为沿着非线性路径延伸，其中的每一个更确切地是波状路径。然而，应了解，在其它实施例中，任何此类沟纹的深度可沿着线性路径延伸。

在特定实施例中，例如在图1中所示的实施例中，每个轮胎沟槽30延伸朝向地面接合侧22，且在胎面厚度内终止，并且在胎面底侧24上方或从胎面底侧24偏移。换句话说，每个轮胎沟槽30从地面接合侧延伸到胎面20的厚度中，并在底侧24上方终止。应了解，通过形成零厚度轮胎沟槽，相对于使用传统的具有大体上大于零的厚度的轮胎沟槽，胎面元件的刚度增加，并且因此胎面的刚度增加。还应了解，通过让轮胎沟槽形成元件的深度沿着非线性路径延伸，胎面元件的硬度增加，并且因此胎面的硬度增加。

如上文与各种方法相关联而论述，借助于模制和脱模操作形成零厚度轮胎沟槽。在图2的示例性实施例中，使用模具40在胎面20中形成零厚度轮胎沟槽30。确切地说，在图2中，胎面20的一部分作为轮胎10的一部分在模具40中形成，所述部分包含最外模制侧或表面42，沟纹形成元件44从最外模制侧或表面42延伸到模腔中。沟纹形成元件44被配置成形成纵向凹槽，例如图1的凹槽26，但在其它实施例中，沟纹形成元件用于形成任何其它沟纹，例如传统的具有大体上大于零的厚度的轮胎沟槽、横向凹槽等。沟纹形成元件44还示出为延伸到模腔中的小于胎面厚度T₂₀的距离处，但在其它实施例中可延伸完全穿过胎面厚度。

在示出的实施例中，模具进一步包含轮胎沟槽形成元件46，其被配置成在胎面20中形成零厚度轮胎沟槽，例如图1的轮胎沟槽30。轮胎沟槽形成元件46包含具有刀口48的轮胎沟槽形成部分50，所述刀口48用于当通过从胎面厚度朝外向胎面的胎肩牵拉元件而将轮胎沟槽形成元件从胎面去除时，裂开胎面的厚度。为了实现它的预期目的，刀口48与模具的胎肩形成部分43间隔开某一距离，在图2中所述胎肩形成部分43被布置成邻近于胎面的胎面胎肩21_S或侧边21。通过这样做，在胎肩形成部分43和刀口48之间形成区域或间隙以用于收容胎面材料。在模制操作期间，胎面材料被布置在胎肩形成部分43和刀口48之间的区域中。一旦轮胎胎面20经过硫化，就将轮胎10从模具40中脱模。在去除期间，轮胎沟槽形成元件46向外拉伸穿过胎肩形成部分43和刀口48之间的胎面厚度，以形成包括裂口的轮胎沟槽，如图1中示例性地示出。应了解，在胎面与轮胎分开模制的特定实施例中(例如当形成环形胎面以供翻新操作时)，轮胎沟槽形成元件可可被布置在胎面厚度下方，以使得刀口穿过胎面的整个厚度被牵拉出，从而形成完整深度的零厚度轮胎沟槽。

如上文所论述，轮胎沟槽形成元件进一步包含刀口平移构件。在图2和3的示例性实施例中，轮胎沟槽形成元件46包含刀口平移构件52，刀口48和轮胎沟槽形成部分50从所述刀口平移构件52延伸。刀口平移构件52被配置成或被布置成与模具40相关联以将刀口从一对轮胎胎面胎肩之间的位置平移朝向所示的轮胎胎面胎肩21_S。刀口在轮胎胎面厚度内形成轮胎沟槽就在此平移期间。在图1的胎面内形成轮胎沟槽30中，根据特定实施例，在切出具有所要长度的轮胎沟槽之后，在脱模操作期间，刀口离开它平移所朝向的胎肩。参看图2中所示的实施例，轮胎沟槽形成元件46的刀口平移构件52被布置在模腔外部，以使得它形成模腔或最外模制表面的一部分。在此类情况下，刀口平移构件自身并未在胎面厚度内形成沟纹，因为它没有被布置在模腔内。

在图3中，更详细地示出了图2的轮胎沟槽形成元件46。具体来说，轮胎沟槽形成元件46具有含沿着非线性路径延伸的长度L₄₈的刀口，具体地说，所述非线性路径形成波状路径。应了解，尽管刀口可沿着任何所要非线性路径延伸，但是路径还可为线性的。例如，图5中示出了示例性轮胎沟槽形成元件46，其中刀口48沿着线性路径延伸。

如上文所论述，应了解，轮胎沟槽形成元件可通过任何足以使轮胎沟槽形成元件维持成与模具的胎肩形成部分间隔开的布置的方式而可操作地被布置成与模具相关联，从而形成具有部分或完全地横跨胎面元件(例如，凸条或胎面块)延伸的长度的轮胎沟槽。尽管在特定实施例中，轮胎沟槽形成元件(例如)在朝向第一胎肩模制部分的方向上与沟纹形成元件(例如，纵向凹槽形成元件)间隔开，但是在其它实施例中，例如图2和4中示例性地示出，轮胎沟槽形成部分50被布置在沟纹形成元件44的腔室45内，以使得在脱模步骤中，所形成的轮胎沟槽从由沟纹形成元件形成的沟纹延伸到胎肩。在所示的实施例中，被布置在沟纹形成元件44内的腔室45部分地横跨沟纹形成元件的部分宽度延伸，但是如上文所论述，应了解，腔室可横跨沟纹形成元件的全宽延伸。如图2中最佳展示，刀口48经塑形以匹配沟纹形成元件的横截面外部轮廓(或外部周边)44_P的一部分。在所示的实施例中，轮胎沟槽形成部分50被配置成延伸穿过第二沟纹形成元件44和被布置在其中的腔室45，以当轮胎沟槽形成元件在胎肩形成部分21_S的方向上进行平移时，在多个胎面元件内形成轮胎沟槽。在其它变化形式中，应了解，轮胎沟槽形成元件46可从相对胎肩形成部分43延伸并穿过沟纹形成元件44到轮胎胎面的更中心区域，其中轮胎沟槽形成元件在胎面元件(例如，图1中的胎面元件28_C)内形成轮胎沟槽，所述轮胎沟槽被布置在沿着胎面的胎肩(例如，图1中的胎肩胎面元件28_S)布置的任何胎面元件的更中心处或其内侧。

根据所实施的某些有限元分析(FEA)模拟，如本文中所大体上描述的，零厚度轮胎沟槽的益处在图6中所示的图表中例证。在图6中，所示图表大体上说明针对轮胎沟槽延伸到胎面的地面接合侧中的不同厚度，零厚度轮胎沟槽的硬度超过标准轮胎沟槽的硬度的增加百分比。这个硬度(也称为“横向硬度”)的增加出现在横向于胎面厚度的方向且横向于轮胎沟槽长度的方向的方向上。确切地说，为了这些评估，已经评估了Z形(波状)零厚度轮胎沟槽。

在看过图6的图表中所示的结果后，在具有含各种厚度的Z形(波状)轮胎沟槽的胎面块相对于具有0.6mm的标准Z形轮胎沟槽之间实施从FEA模拟获得的横向硬度的比较。对于零厚度轮胎沟槽(0.2mm或更小)和标准轮胎沟槽(0.4mm或更大)中的每一个，Z形轮胎沟槽沿着Z形或波状路径延伸到胎面厚度中。为了这些模拟，轮胎胎面厚度是8.5mm，每个轮胎沟槽的总深度是8mm。使用FEA对2维胎面模型执行模拟，其中胎面的底侧是固定的(也就是说，在所有方向上受限)，同时横向剪切荷载借助于在胎面上强加横向位移而被施加到地面接合侧。在施加横向剪切荷载的同时还施加正常荷载。在看过图6中所反映的结果后，相比于具有标准轮胎沟槽的胎面块，在具有零厚度轮胎沟槽的所有胎面块中实现了横向硬度的增加。具体来说，当采用零厚度轮胎沟槽而不是标准轮胎沟槽时，获得增加至少约10％的横向硬度。

基于这些结果，考虑到更宽的发明，因为大体上零厚度的轮胎沟槽可在轮胎或轮胎胎面的任何方向上纵向延伸，所以可以说在横向于轮胎沟槽的长度的方向上实现了硬度的增加。因此，当采用如本文中所描述的大体上零厚度的轮胎沟槽时，在轮胎或轮胎胎面横向于胎面厚度和轮胎沟槽的长度两者的任何方向上获得了硬度(也被称作“横向硬度”)的增加，所述任何方向可包括轮胎或轮胎胎面的纵向或横向方向，或在其之间的任何方向。因此，例如，硬度的增加可为纵向或横向硬度的增加。应注意，所述模拟是评估采用大体上零厚度的轮胎沟槽的益处，而不考虑与沿着非线性路径延伸的轮胎沟槽的长度相关联的任何益处。

应了解，在胎面的外侧上形成零厚度轮胎沟槽可以通过任何手动或自动过程或机器执行，所述机器中可含有处理器和存储器存储装置，所述存储器存储装置被配置成存储用于执行本文中论述和设想的方法步骤的指令。

如在本文的权利要求书和说明书中所使用的术语“包括”、“包含”和“具有”将被视为指示可以包含未指定的其它要素的开放群组。术语“一个/一种(a/an)”和词的单数形式应理解为包含同一词的复数形式，以使得所述术语意在提供某物中的一个或多个。术语“至少一个”和“一个或多个”可互换使用。术语“单个”将用于指示预期一个并且仅一个某物。类似地，在预期特定数目的事物时使用其它特定整数值，例如，“两个”。术语“优选地”、“优选”、“偏好”、“任选地”、“可能”和类似术语用于指示所提及的项目、条件或步骤是本发明的任选(即，非必需)的特征。除非另外规定，否则描述为“在a与b之间”的范围包含“a”和“b”的值。

虽然已参看本发明的特定实施例描述了本发明，但是应理解，此类描述仅借助于说明，而不应解释为限制本发明的范畴。因此，本发明的范畴和内容仅由所附权利要求书的项来限定。此外，应理解，除非另有说明，否则本文中论述的任何具体实施例的特征可以与本文中其它地方论述或设想的任何一个或多个实施例的一个或多个特征组合。

Claims (20)

1.一种形成轮胎的方法，所述方法包括：

提供被配置成模制轮胎胎面的模具，所述模具具有至少部分地由被配置成形成所述轮胎胎面的地面接合表面的最外模制表面和被配置成形成所述轮胎胎面的一对相对胎肩的一对相对胎肩形成部分限定的模腔，所述最外模制表面被布置在所述相对胎肩形成部分对之间，所述模具进一步包含朝内与所述相对胎肩形成部分对中的每一个间隔开的轮胎沟槽形成元件，所述轮胎沟槽形成元件包含朝向所述相对胎肩形成部分对的第一胎肩形成部分取向的刀口，所述刀口具有在横向于在所述相对胎肩形成部分对之间延伸的方向的方向上延伸的长度，所述轮胎沟槽形成元件进一步包含刀口平移构件，其被布置在所述模腔外部并且配置成在朝向所述第一胎肩形成部分的方向上平移，轮胎沟槽形成部分从所述刀口平移构件延伸，所述轮胎沟槽形成部分包含所述刀口；

将未硫化轮胎胎面布置在所述模具内，所述未硫化轮胎胎面具有在深度方向上从所述最外模制表面延伸的厚度，使得所述轮胎胎面的一部分被布置在所述刀口和所述第一胎肩形成部分之间；

模制被布置在所述模具内的所述轮胎胎面以形成硫化模制胎面，所述硫化模制胎面具有从所述硫化模制胎面的地面接合侧延伸的厚度和在所述轮胎胎面的相对横向侧之间延伸的宽度，所述轮胎胎面进一步包含各自被布置成沿着所述轮胎胎面的所述横向侧中的一个的一对胎肩，所述胎肩中的每一个在所述胎面厚度的方向上延伸；以及

将所述轮胎胎面从所述模具中脱模，使得所述轮胎沟槽形成元件通过在朝向所述第一胎肩形成部分的方向上牵拉所述轮胎沟槽形成元件时，用所述刀口裂开所述硫化模制胎面的厚度来形成轮胎沟槽，所述轮胎沟槽包括具有大体上等于零的厚度的裂口且具有在所述胎面宽度的方向上从由所述第一胎肩形成部分形成的所述第一胎肩延伸的长度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述模具进一步包含从所述最外模制表面朝内延伸的凹槽形成元件，以使得在所述模制步骤中，所述凹槽形成元件在所述硫化模制胎面中形成凹槽，所述凹槽从所述地面接合侧延伸到所述硫化模制胎面的所述厚度中。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述轮胎沟槽形成部分被布置在所述凹槽形成元件的腔室内，以使得在所述脱模步骤中，所形成的所述轮胎沟槽从由所述凹槽形成元件形成的所述凹槽延伸到所述第一胎肩。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述刀口长度在与所述凹槽的横截面轮廓大体上相同的方向上延伸。

5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其中所述轮胎沟槽形成部分具有大体上等于所述凹槽形成元件的横截面形状的形状。

6.根据权利要求2到5中任一权利要求所述的方法，其中所述轮胎沟槽形成元件在朝向所述第一胎肩形成部分的方向上与所述凹槽形成元件间隔开，以使得在所述脱模步骤中，所形成的所述轮胎沟槽与由所述凹槽形成元件形成的所述凹槽间隔开。

7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其中所述刀口的所述长度沿着非线性路径延伸，以使得所述轮胎沟槽的深度沿着同一非线性路径延伸。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述非线性路径是波状路径。

9.根据权利要求2到8中任一权利要求所述的方法，其中所述轮胎沟槽形成部分被配置成平移穿过被布置在所述凹槽形成部分内的腔室。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所形成的所述轮胎沟槽从所述轮胎胎面的所述地面接合侧延伸到在所述胎面的底侧上方的某一深度。

11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的方法，其中在所述模制步骤中将所述轮胎胎面粘合到轮胎。

12.一种模制轮胎，包括：

一对侧壁，其径向向外延伸到所述轮胎的中心部分，所述侧壁对在所述轮胎的轴向方向上间隔开；

轮胎胎面，其具有在所述轮胎胎面的一对相对横向侧和间隔开的且在胎面宽度的相对横向侧上的一对胎肩之间的横向方向上延伸的宽度，所述轮胎胎面被布置成沿着所述侧壁对之间的所述中心部分的径向外侧，所述轮胎胎面具有从地面接合侧延伸到在所述轮胎的所述中心部分内的底侧的厚度；以及

包括在脱模操作期间形成的裂口的轮胎沟槽，所述轮胎沟槽具有在所述胎面宽度的方向上从所述轮胎胎面的所述胎肩对中的第一胎肩延伸的长度、在所述胎面厚度的方向上延伸的深度。

13.根据权利要求12所述的轮胎，其中所述轮胎沟槽具有大体上等于零的厚度。

14.根据权利要求12所述的轮胎，其中所述轮胎沟槽具有等于或小于0.2mm的厚度。

15.根据权利要求12到14中任一权利要求所述的轮胎，其中所述轮胎胎面进一步包含从所述地面接合侧延伸到所述轮胎胎面的所述厚度中的纵向沟纹，并且其中所述轮胎沟槽在所述胎面宽度的方向上从所述纵向沟纹延伸到所述第一胎肩。

16.根据权利要求12到14中任一权利要求所述的轮胎，其中所述轮胎胎面进一步包含从所述地面接合侧延伸到所述轮胎胎面的所述厚度中的纵向沟纹，并且其中所述轮胎沟槽在所述第一胎肩的方向上与所述纵向沟纹间隔开。

17.根据权利要求12到16中任一权利要求所述的轮胎，其中所述轮胎沟槽的所述深度沿着非线性路径延伸。

18.根据权利要求17所述的轮胎，其中所述非线性路径是波状路径。

19.根据权利要求12到18中任一权利要求所述的轮胎，其中所述轮胎沟槽从所述轮胎胎面的所述地面接合侧延伸到在所述胎面的所述底侧上方的所述胎面厚度的某一深度。

20.一种通过根据权利要求1到11中任一权利要求所述的方法中的任一种方法形成的模制轮胎。